癌の転移に関与する新規遺伝子の同定と作用機構の解明

鉴定与癌症转移相关的新基因并阐明其作用机制

基本信息

批准号：
08F08119
负责人：
古川鋼一
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08119/
关键词：
癌転移肺癌 DNAアレイ Rac インテグリン Gタンパク質

项目摘要

癌転移は多くのプロセスから成る複雑な現象であるため、単純なin vitroの実験系での解析は困難である。マウス肺癌(Lewis肺癌)モデルを確立して、転移の分子機構の研究を行った。Lewis肺癌細胞株を尾静脈および皮下に繰り返し注入し、高転移亜株を樹立した。これらの亜株の、培養系における悪性形質を検討した。さらに、DNA microarrayを用いて発現遺伝子のプロフィールを比較し、転移関連分子を同定した。その結果、MMP-9プロテア-ゼの分泌量と細胞内局在、インテグリン分子との結合などの点において高転移酵素で亢進がみられ、細胞内局在にも明らかな差が認められた。また、ガングリオシドGM1の発現レベルが高転移性亜株で低下し、低転移株のGM1のノックダウンによって転移性が亢進することが分かった。microarrayによって、高転移性亜株で発現が増強する分子として、RhoファミリーGAPであるARAP3、Arhgap29、インテグリンβ2、β3、CCNファミリーCyr61が同定された。これらの分子群の癌転移への関与を検討した結果、Cyr61、インテグリン、ARAP3が複合体を形成して低分子量Gタンパク質Rac1の機能を制御していることが判明した。Rhoファミリーに属するRhoA,cdc42の活性の変化は認められなかった。さらに、リコンビナントのCyr61の結合によって、Aktの活性化とPIP3の膜移行が惹起されることも明らかになった。

由于癌症转移是一个由许多过程组成的复杂现象，因此很难使用简单的体外实验系统对其进行分析。我们建立了小鼠肺癌（刘易斯肺癌）模型并研究了转移的分子机制。 Lewis肺癌细胞系被反复注射到尾静脉和皮下以建立高度转移的亚系。我们研究了培养系统中这些亚株的恶性特征。此外，我们使用 DNA 微阵列比较了表达基因的概况，并鉴定了与转移相关的分子。结果发现，高转移酶之间MMP-9蛋白酶的分泌量和细胞内定位以及与整联蛋白分子的结合增强，并且细胞内定位也观察到明显差异。我们还发现，高转移亚菌株中神经节苷脂 GM1 的表达水平降低，而低转移菌株中 GM1 的敲低则增强了转移。使用微阵列，Rho 家族 GAP ARAP3、Arhgap29、整合素 β2 和 β3 以及 CCN 家族 Cyr61 被鉴定为在高度转移亚系中表达增强的分子。通过检查这些分子团在癌症转移中的参与情况，发现 Cyr61、整合素和 ARAP3 形成复合物，控制低分子量 G 蛋白 Rac1 的功能。未观察到属于 Rho 家族的 RhoA 和 CDC42 的活性变化。此外，重组 Cyr61 的结合诱导 Akt 激活和 PIP3 的膜易位。