図 1-A : 各種乳がん細胞株における転写因子 E2F5 の発現量
図 1-B : 各種乳がん細胞株における p53 蛋白量の発現量
32
図 1-C : 各種乳がん細胞株における転写因子 E2F5 と
p53 蛋白量の発現量の関係
33
図 2 : 乳がん細胞株 MCF-7 における転写因子 E2F5 の
細胞内局在の結果
34
図 3 : 乳がん細胞株 MCF-7 における E2F5 siRNA 導入効果の検討
35
図 4 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞の細胞増殖能の
検討 (A : WST8 アッセイ , B : コロニー形成試験 )
36
図 5 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞の
細胞周期・死細胞の割合の解析
37
図 6 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞における
p53 およびその下流遺伝子 mRNA の発現解析
38
図 7 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞における
p53 およびその下流遺伝子の蛋白発現解析
39
図 8 : 転写因子 E2F5 と p53 蛋白質の結合状態の解析
( 免疫沈降試験 )
40
図 9 : p21
WAF1遺伝子プロモーターにおける転写因子 E2F5 の
結合状態の解析 ( クロマチン免疫沈降試験 )
41
図 10 : p21
WAF1遺伝子プロモーターにおける転写因子 E2F5
の結合状態の解析 ( クロマチン免疫沈降試験 )
42
図 11 : 乳がん細胞株 MDA-MB-231 における
E2F5 siRNA 導入効果の検討
43
図 12 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞の細胞増殖能の
検討 (A : WST8 アッセイ , B : コロニー形成試験 )
44
図 13 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞の
細胞周期・死細胞の割合の解析
45
図 14 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞における
p53 およびその下流遺伝子 mRNA の発現解析
46
図 15 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞における
p53 およびその下流遺伝子の蛋白発現解析
47
図 16 : p53 野生型と変異型の細胞における E2F5 シグナル伝達経路
48
【図説】
図 1-A: 各種乳がん細胞株における転写因子 E2F5 の発現量
Triple Negative タイプ である Hs578T と MDA-MB-231, HER2 陽性タイプで ある BT474 と SK-BR-3, Luminal A タイプである T47D, MCF-7 と MDA-MB-175Ⅶ の計 7 種類の乳がん細胞株における E2F5 の発現量を Real-time PCR により解析した.
図 1-B: 各種乳がん細胞株における p53 蛋白量の発現量
Triple Negative タイプ である Hs578T と MDA-MB-231, HER2 陽性タイプで ある BT474 と SK-BR-3, Luminal A タイプである T47D, MCF-7 と MDA-MB-175Ⅶ の計 7 種類の乳がん細胞株における p53 の発現量を Western blotting により定量した.
図 1-C: 各種乳がん細胞株における転写因子 E2F5 と p53 蛋白量の発現量の 関係
Triple Negative タイプ である Hs578T と MDA-MB-231, HER2 陽性タイプで ある BT474 と SK-BR-3, Luminal A タイプである T47D, MCF-7 と
MDA-MB-175Ⅶ の計 7 種類の乳がん細胞株における E2F5 と p53 蛋白量との相関を解
析した.
図 2 : 乳がん細胞株 MCF-7 における転写因子 E2F5 の細胞内局在の結果 蛍光免疫染色により, 細胞内における E2F5 の局在を, 核の位置は DAPI 染 色により確認した.
49
図 3 : 乳がん細胞株 MCF-7 における E2F5 siRNA 導入効果の検討
MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 培養 48 時間後に RNA を回収して, E2F5 mRNA の発現量を Real-time PCR により定量した (**
p<0.01) (A). また, 蛋白レベルにおける E2F5 の発現は Western blotting で確認 した (B).
図 4 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞の細胞増殖能の検討 (WST8 アッセ イおよびコロニー形成試験)
MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後の細胞生存 率を WST8 アッセイにより計測した (** p<0.01) (A). MCF-7 を 5x103 細胞/ml の低密度で 6well plate に播種し, E2F5 siRNA および Control siRNA を導入し た. 10 日後に固定・染色し, コロニー形成状態を観察した (B).
図 5 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞の細胞周期・死細胞の割合の解析 MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 培養 4 日後に細胞 を回収して 70% エタノールで固定した. その後 Propidium Iodide 染色を行い,
各細胞の DNA 含有量の分布を FACS にて解析した (A). そして各細胞の
DNA 含有量の分布の割合は, 縦棒グラフを用いて示した (* p<0.05, ** p<0.01) (B).
図 6 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞における p53 およびその下流遺伝
子のmRNA の発現解析
MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後に RNA を 抽出した. Real-time PCR による解析を行った (** p<0.01).
50
図 7 : E2F5 の発現を抑制した MCF-7 細胞における p53 およびその下流遺伝 子の蛋白発現解析
MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後に蛋白質を 抽出して Western blotting による解析を行った.
図 8 : 転写因子 E2F5 と p53 タンパク質の結合状態の解析 (免疫沈降試験)
MCF-7 細胞より抽出した蛋白質に抗E2F5抗体を加えて沈降させ, 沈降物を電
気泳動し, Western blotting 後に抗p53抗体の反応を行った.
図 9 : p21WAF1 遺伝子プロモーターにおける転写因子 E2F5 の結合状態の解析 (クロマチン免疫沈降試験)
クロマチン断片に抗 E2F5 抗体もしくはコントロール血清を投与し, 沈降物に 含まれる p21WAF1 プロモーター領域の DNA 断片の量を Real-time PCR にて検 討した. p21WAF1 遺伝子のプロモーターの異なった場所 2 か所に対するプライ マーを設計し (A), この 2 か所に対するプライマーを用いて解析を行った (B), (C).
図 10 : p21 WAF1 遺伝子プロモーターにおける転写因子 E2F5 の結合状態の解析 (クロマチン免疫沈降試験)
MCF-7 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後に各細胞よ りクロマチン断片を回収し, 抗p53抗体を用いた免疫沈降を行った. 沈降物に含 まれる p21WAF1 プロモーター領域の DNA 断片の量を p21WAF1 ChIP_1 (A) お よび p21WAF1 ChIP_2 (B) を用い, Real-time PCR にて検討した.
51
図 11 : 乳がん細胞株 MDA-MB-231 における E2F5 siRNA 導入効果の検討
MDA-MB-231 細胞における E2F5 の発現抑制を行うために, E2F5 siRNA もし
くは Control siRNA を導入した. 培養 48 時間後における E2F5 mRNA の発現 量を Real-time PCR により定量した (** p<0.01) (A). また同様にして, 蛋白レベ ルにおける E2F5 の発現は, Western blotting で確認した (B).
図 12 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞の細胞増殖能の検討 (WST-8 アッセイおよびコロニー形成試験)
MDA-MB-231 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後の細 胞生存率を WST8 アッセイにより計測した (** p<0.01) (A). MDA-MB-231 を 5x103 細胞/ml の低密度で 6well plate に播種し, E2F5 siRNA および Control
siRNA を導入した. 10 日後に固定・染色し, コロニー形成状態を観察した (B).
図 13 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞の細胞周期・死細胞の割合 の解析
MDA-MB-231 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 培養 4 日 後に細胞を回収して 70% エタノールで固定後した. その後 Propidium Iodide 染色を行い, 各細胞の DNA 含有量の分布を FACS にて解析した (A). そし て各細胞の DNA含有量の分布の割合は, 縦棒グラフを用いて示した (* p<0.05) (B).
52
図 14 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞における p53 およびその下 流遺伝子 mRNA の発現解析
MDA-MB-231 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後に RNA を抽出した. Real-time PCR により解析した (* p<0.05).
図 15 : E2F5 の発現を抑制した MDA-MB-231 細胞における p53 およびその下 流遺伝子の蛋白発現解析
MDA-MB-231 に E2F5 siRNA もしくは Control siRNA を導入し, 4 日後に蛋 白質を抽出して Western blotting による解析を行った.
図 16 : p53 野生型と変異型の細胞における E2F5 に関連したシグナル伝達経路
これまでの実験結果から正確に言及できることに基づいて 図 16 を作成とし た.
53
【引用文献】
1. 日本乳癌学会. 科学的根拠に基づく乳癌診療ガイドライン ② 疫学・診断編 2015 年版 p2-5.
2. Kawamura T, Sobue T. Comparison of breast cancer mortality in five countries:
France, Italy, Japan, the United and the USA from WHO mortality database (1960-2000). Jpn J Clin Oncol. 2005 Dec; 35(12): 758-9.
3. Katanoda K, Qui D. Comparison of time trends in female breast cancer incidence (1973-1997) in East Asia, Europe and USA, from Cancer Incidence in Five Continents, Vols Ⅳ-Ⅷ. Jpn J Clin Oncol. 2007 Aug; 37(8): 638-9.
4. Forouzanfer MH, Foreman KJ, Delossantos AM, Lozano R, Lopez AD, Murray CJ, Naghavi M. Breast and cervical in 187 countries between 1980 and 2000: a
systematic analysis. Lancet. 2011 Oct; 378(9801): 1461-84.
5. Collaborative group on Hormonal Factors in Breast Cancer. Menarche, monopause, and breast cancer risk: individual participate meta-analysis, including 118,964 women with breast cancer from 117 epidemilogical studies. Lancet Oncol. 2012 Nov; 13 (11):
1145-51.
6. Sugano K, Nakamura S, Ando J, Takayama S, Kamata H, Sekiguchi I. Cross-sectional analysis of germline BRCA1 and BRCA2 mutations in Japanses patients suspected to have hereditary breast/ovarian cancer. Cancer Sci. 2008 Oct; 99(10): 1967-76.
7. Schneider K, Zelley K, Nichols K, Garber J (Jan 1999). Li-Fraumeni Syndrome. In:
GeneReviews at GeneTests: Medical Genetics Information Resource (database online). Copyright, University of Washington, Seattle, 1995-2015. Available at
54
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1311/. Accessed, September 1, 2017.
8. Goldhirch A, Wood W.C, Coates A.S, Gelber R.D, Thürlimann B, Senn H.-J &
Panel members. Strategies for subtype-dealing with diversity of breast cancer : highlights of the St Gallen International Expert Consensus on the Primary Therapy of Early Breast Cancer 2011. Ann Oncol. 2011 Jun; 22(8): 1736-1747.
9. Ishimoto T, Shiozaki A, Ichikawa D, Fujiwara H, Konishi H, Komatsu S, Kubota T, Okamoto K, Nakashima S, Shimizu H, Nako Y, Kishimoto M, Otsuji E. E2F5 as an independent prognostic factor in esophageal squamous cell carcinoma. Anticancer Res. 2013 Dec; 33(12): 5415-20.
10. Jiang Y, Yim SH, Xu HD, Jung SH, Yang SY, Hu HJ, Jung CK, Chung YJ. A potential oncogenic role of the commonly observed E2F5 overexpression in hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol. 2011 Jan; 17(4): 470-7.
11. Kothandaraman N, Bajic VB, Brendan PN, Huak CY, Keow PB, Razvi K, Salto-Tellez M, Choolani M. E2F5 status significantly improves malignancy diagnosis of epithelial ovarian cancer. BMC Cancer. 2010 Feb; 10:64.
12. Zhao J, Wu X, Ling X, Lin Z, Fu X, Deng Y, He H, Zhong W. Analysis of genetic aberrations on chromosomal region 8q21-24 identifies E2F5 as an oncogene with copy number gain in prostate cancer. Med Oncol. 2013 Sep; 30:465
13. Yu B, Maureen E, Lane S. SU9516, a cyclin-dependent kinase 2 inhibitor, promotes accumulation of high molecular weight E2F complexes in human colon carcinoma cells. Biochem Pharmacol. 2002 Oct; 64(7): 1091-100.
14. Umemura S, Shirane M,Takekoshi S, Kusakabe T, Itoh J, Egashira N, Tokuda Y, Mori K, and Osamura Y.Overexpression of E2F-5 correlates with a pathological
55
basal phenotype and a worse clinical outcome. BR J Cancer. 2009 Mar; 100(5):
764–771.
15. Xanthoulis A, Tiniakos DG. E2F transcription factors and digestive system malignancies: how much do we know? World J Gastroenterol. 2013 Jun; 19(21):
3189-98.
16. Kowalik TF, Degregori J, Schwarz JK, Nevins JR. E2F1 overexpression in quiescent fibroblasts leads to induction of cellular DNA synthesis and apoptosis. J Virol. 1995 Apr; 69(4): 2491-2500.
17. DeGregori J, Leone G, Miron A, Jakoi L, Nevins JR. Distinct roles for E2F proteins in cell growth control and apoptosis. Proc Natl Acad Sci USA. 1997 Jul; 94: 7245-7250.
18. Verona R, Moberg K, Estes S, Starz M, Vernon JP, Lees JA. E2F activity in regulated by cell cycle-dependent changes in subcellular localization. Mol cell Biol. 1997 Dec;
17(12): 7268-7282.
19. Campanero MR, Armstrong M, Flemington E. Distinct cellular factors regulate the c-myb promoter through its E2F element. Mol Cell Biol. 1999 Dec; 19(12): 8442-8450.
20. Lees JA, Saito M, Vidal M, Valentine M, Look T, Harlow E, Dyson N, Helkin K. The retinoblastoma protein binds to a family of E2F transcription factors. Mol Cell Biol.
1993 Dec; 13(12): 7813-7825.
21. Gaubatz S, Lindeman GJ, Ishida S, Jakoi L, Nevins JR, Livingston DM, Rempel RE.
E2F4 and E2F5 play an essential role in pocket protein-mediated G1 control. Mol Cell. 2000 Sep; 6(3): 729-35.
56
22. Donzelli S, Fontemaggi G, Fazi F, Agostino S Di, Padula F, Biagioni F, Muti P, Strano S and Blandino G. MicroRNA-128-2 targets the transcriptional repressor E2F5 enhancing mutant p53 gain of function. Cell Death and
Differentiation. 2012 Jun; 19(6): 1038–1048.
23. Sionov RV, Haupt Y. The cellular response to p53: the decision between life and death. Oncogene. 1999 Nov; 18(45): 6145-57.
24. Prives C, Hall PA. The p53 pathway. J Pathol. 1999 Jan; 187(1): 112-26.
25. Hussain SP, Harris CC. Molecular epidemiology of human cancer: contribution of mutation spectra studies of tumor suppressor genes. Cancer Res. 1998 Sep; 58(18):
4023-37.
26. Béroud C, Soussi T. The UMD-p53 database: new mutations and analysis tools.
Hum Mutat. 2003 Mar; 21(3): 176-81.
27. Pharoah PD, Day NE, Caldas C. Somatic mutations in the p53 gene and prognosis in breast cancer: a meta-analysis. BR J Cancer. 1999 Aug; 80(12): 1968-73.
28. Joerger AC, Fersht AR. Structure-function-rescue: the diverse nature of common p53 cancer mutants. Oncogene. 2007 Apr; 26(15): 2226-42.
29. Subramanian M, Francis P, Birke S, Li XL, Hara T, Lu X, Jones ML, Walker RL, Zhu Y, Pineda M, Lee C, Varanasi L, Yang Y, Martinez LA, Luo J, Ambs S, Sharma S, Wakefield VM, Meltzer PS, Lal A. A mutant p53/let-7i-axis-regulated gene network drives cell migration, invasion and metastasis. Oncogene. 2015 Feb;
34(9): 1094–1104.
57
30. Bandara LR, Buck VM, Zamanian M, Johnston LH, La Thangue NB. Functional synergy between DP-1 and E2F-1 in the cell cycle-regulating transcription factor DRTF1/E2F. EMBO J. 1993 Nov; 12(11): 4317-24.
31. Zhang Y, Chellappan SP. Cloning and characterization of human DP2, a novel dimerization partner of E2F. Oncogene. 1995 Jun; 10(11): 2085-93.
32. Gaubatz S, Lees JA, Lindeman GJ, Livingston DM. E2F4 is exported from the nucleus in a CRM1-dependent manner. Mol Cell Biol. 2001 Feb; 21(4): 1384-92.
58
【研究業績目録】
稲垣 喜則
Ⅰ 発表
① 一般発表 21
② 特別発表 なし
Ⅱ 論文
① 原著論文 0 (共 0)
② 症例報告 0 (共 0)
③ 総説 なし
④ Letter 1 (共 1)
Ⅲ 著書 なし
59
Ⅰ 発表
① 一般発表
1. 稲垣喜則, 徳永智彦, 矢内充, 相馬正義. 当院における過去 5 年間の Stenotrophomonas maltophilia 菌血症の検討. 第 89 日本感染症学会総 会, 京都, 2015 年 4 月.
2. 稲垣喜則, 蓮見禎行, 佐野太一, 大木隆史, 高橋恵子, 小川克彦, 鈴木裕, 相馬正義, 亀井聡. 迅速な治療で良好な転帰を得た超高齢脳炎の 1 例.
第 618 回 日本内科学会関東支部関東地方会, 東京, 2015 年 9 月.
3. 徳永智彦, 稲垣喜則, 小長井誠, 矢内充, 相馬正義. 当院総合内科救急外 来における血清プロカルシトニンの測定状況の検討. 第 64 回 日本感 染症学会 東日本地方会学術集会, 北海道, 2015 年 10 月.
4. 稲垣喜則, 須崎愛, 相馬正義. MSSA 敗血症治療中に手指屈筋腱断裂を きたした 1 例. 第 64 回 日本感染症学会東日本地方学術集会, 北海道, 2015 年 10 月.
5. 佐野太一, 蓮見禎行, 稲垣喜則, 池島碧, 高橋恵子, 大木隆史, 小川克彦, 辻野一郎, 須崎愛, 鈴木裕, 矢吹美奈子, 上野高浩, 相馬正義. 抗凝固療 法中に発症したアレルギー性紫斑病の 1 例. 第 539 回 日本大学医学 会例会, 東京, 2016 年 11 月.
6. 稲垣喜則, 鈴木裕, 小川克彦, 徳永智彦, 亀井聡, 相馬正義. 超高齢発症 した単純ヘルペス脳炎. 第 29 回 日本老年医学会総会, 金沢, 2016 年 6 月.