九州大学学術情報リポジトリ
Kyushu University Institutional Repository
DIF-1ハダイチョウガンサイボウカブニオイテTCF7L2 ノハツゲンヲヨクセイスルコトニヨリ、Wnt/β-
cateninシグナルデンタツケイロヲソガイスル
神宮司, 健太郎
九州大学大学院医学系学府
https://doi.org/10.15017/21727
出版情報：Kyushu University, 2011, 博士（医学）, 課程博士 バージョン：
権利関係：(C) 2011 Elsevier Inc.
氏 名 ： 神 宮 司 健 太 郎
論 文 題 名 ：D I F- 1 i nhi b it s t he W nt /β- c a t e ni n sig na li ng pa t h wa y by i nhi b it i ng TC F7 L 2 e x pr e ss io n i n c o lo n c a nc e r c e ll l i ne s
（D IF-1 は 大 腸 が ん 細 胞 株 に お い て TC F7 L2 の 発 現 を 抑 制 す る こ と に よ り 、 W nt /β-cate nin シ グ ナ ル 伝 達 経 路 を 阻 害 す る ）
区 分 ： 甲
論 文 内 容 の 要 旨
我 々 は こ れ ま で に 細 胞 性 粘 菌 D ictyosteliu m discoideu m が 分 泌 す る 分 化 誘 導 因 子 Differ entia tion- inducin g fa ctor -1（D IF- 1）がβ-ca teninタ ン パ ク 質 の 分 解 を 誘 導 す る こ と で Wnt/β-ca teninシ グ ナ ル 伝 達 経 路 を 阻 害 し 、ヒ ト が ん 細 胞 株 の 増 殖 を 抑 制 す る こ と を 報 告 し て き た 。β- ca tenin タ ン パ ク 質 の 分 解 が D IF-1の 効 果 に 不 可 欠 で あ る か 否 か を 明 ら か に す る た め に 、我 々 は W nt/β- catenin シ グ ナ ル 伝 達 経 路 が 恒 常 的 に 活 性 化 さ れ て い る ヒ ト 由 来 大 腸 が ん 細 胞 株 （HCT-11 6、SW-62 0、D LD -1） に 対 す る D IF-1 の 効 果 を 検 討 し た 。
DIF-1 はβ- catenin タ ン パ ク 質 の 分 解 非 依 存 性 に cyclin D 1 の 発 現 を mRN A、タ ン パ ク 質 レ ベ ル 共 に 減 少 さ せ 、G0/G1 期 に お け る 細 胞 周 期 拘 束 を 起 こ す こ と に よ り 、 強 力 に 細 胞 増 殖 を 抑 制 し た 。D IF-1に よ る tra nscriptio n fa ctor 7- like 2（TCF7 L2） 発 現 量 の 抑 制 に よ っ て 、TCF 依 存 性 転 写 活 性 及 び cyclin D 1 プ ロ モ ー タ ー 活 性 が 抑 制 さ れ る こ と が 明 ら か と な っ た 。 ル シ フ ェ ラ ー ゼ レ ポ ー タ ー 活 性 測 定 及 び TCF7 L2 プ ロ モ ー タ ー 断 片 を 用 い た EMSA に よ り 、 翻 訳 開 始 点 を 起 点 と し て- 609 か ら-601 塩 基 上 流 に 位 置 す る 転 写 因 子 ear ly gr owth r esponse- 1（E gr- 1） 結 合 部 位 が 、D IF-1 の 効 果 に 関 与 し て い る こ と が 示 さ れ た 。 さ ら に 、RN Ai 法 に よ る 内 在 性 TCF7 L2 の 欠 失 は cyclin D1 プ ロ モ ー タ ー 活 性 及 び タ ン パ ク 質 量 の 減 少 に つ な が り 、 そ し て 、TCF7 L2 の 強 制 発 現 は D IF- 1 に よ る TCF 依 存 性 転 写 活 性 及 び cyclin D1 プ ロ モ ー タ ー 活 性 の 低 下 効 果 を 減 弱 さ せ た 。 し た が っ て 、D IF- 1 は 大 腸 が ん 細 胞 株 に お い て 、E gr -1 依 存 性 の TCF7 L2 転 写 活 性 を 減 少 さ せ る こ と に よ り TCF7 L2 発 現 を 抑 制 し 、W nt/β- ca tenin シ グ ナ ル 伝 達 経 路 を 阻 害 し て い る こ と が 示 唆 さ れ た 。
我 々 の 結 果 は 、D IF-1 に よ る W nt/β- ca teninシ グ ナ ル 伝 達 経 路 の 阻 害 機 構 に 新 た な 知 見 を も た ら す も の で あ る 。
We previously reported that differentiation-inducing factor-1 (DIF-1), a morphogen in Dictyostelium discoideum, inhibits the proliferation of human cancer cell lines by
inducing β-catenin degradation and suppressing the Wnt/β-catenin signaling pathway.
To determine whether β-catenin degradation is essential for the effect of DIF-1, we examined the effect of DIF-1 on human colon cancer cell lines (HCT-116, SW-620 and DLD-1), in which the Wnt/β-catenin signaling pathway is constitutively active. DIF-1
strongly inhibited cell proliferation and arrested the cell cycle in the G0/G1 phase via the suppression of cyclin D1 expression at mRNA and protein levels without reducing β-catenin protein. TCF-dependent transcriptional activity and cyclin D1 promoter
activity were revealed to be inhibited via suppression of transcription factor 7-like 2 (TCF7L2) expression. Luciferase reporter assays and EMSAs using the TCF7L2 promoter fragments indicated that the binding site for the transcription factor early growth response-1 (Egr-1), which is located in the –609 to –601 bp region relative to the start codon in the TCF7L2 promoter, was involved in DIF-1 activity. Moreover, RNAi-mediated depletion of endogenous TCF7L2 resulted in reduced cyclin D1 promoter activity and protein expression, and the overexpression of TCF7L2 overrode the inhibition of the TCF-dependent transcriptional activity and cyclin D1 promoter activity induced by DIF-1. Therefore, DIF-1 seemed to inhibit the Wnt/β-catenin
signaling pathway by suppressing TCF7L2 expression via reduced Egr-1-dependent transcriptional activity in these colon cancer cell lines. Our results provide a novel insight into the mechanisms by which DIF-1 inhibits the Wnt/β-catenin signaling pathway.
