Title
胃癌・大腸癌における Matrix Metalloproteinase-9,
Urokinase-type Plasminogen Activator および Tissue Inhibitor of
Metalloproteinase の発現と転移に関する研究 第1編 大腸癌
における Matrix Metalloproteinase-9, Urokinase-type
Plasminogen Activator および Tissue Inhibitor of
Metalloproteinase の発現と転移に関する研究 第2編 胃癌に
おける Matrix Metalloproteinase-9, Urokinas-type Plasminogen
Activator および Tissue Inhibitor of Metalloproteinase の発現と
転移に関する研究( 内容の要旨(Summary) )
Author(s)
鴻村, 寿
Report No.(Doctoral
Degree)
博士（医学）甲 第328号
Issue Date
1997-03-25
Type
博士論文
Version
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/14782
※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。
氏名 (本籍) 学位の種類 学位授与番号 学位授与日付 学位授与の要件 学位論文題目 審 査 委 員 鴻 村 寿(岐阜県)
博
士(医学)甲第
328 号 平成 9年
3 月 25 日学位規則第4条第1項該当
胃癌･大腸癌におけるMatrix Meta[Ioproteinase-9,Urokinase-tyPePIasminogen ActivatorおよぴTissuelnhibitor of Met8ILoproteinas8の
発現と転移に関する研究
第1編
大腸癌におけるMatrixMeta‖oproteinase-9.Urokinase-tYPePlasminogen ActivatorおよびTissueJnhibitorof Meta"oproteinas
の発現と転移に関する研究
第2編
胃癌におけるMatrixMeta(loproteinase-9,Urokinase-tyPePlasminogen ActivatorおよびTissuelnhibitorof Meta‖oproteinase
の発現と転移に関する研究 (主査)教授 佐 治 重 畳 (副査)教授 野 間 昭 夫 教授
高
見 剛 論 文 内 容 の 要 旨 癌治療成績の向上のためには,従来の病理組織学的所見や病気進行度などの臨床病理学的悪性度以外に.癌組 織における蛋白質や遺伝子レベルでの検索から癌の生物学的悪性度を正確に評価し,個々の患者に最も適した治 療計画を立てることが肝要で.近年この方面から種々の臨床応用が試みられている｡その中で,MatrixMetall_ OprOteinase(MMP)は癌巣周囲の問質を破壊して転移に直接関わる細胞外マトリックスの分解酵素で,癌の 転移形成において重要な役割を演じていると考えられている｡申請者はUrokinase･typePlasminogenActivator (uPA)とMMP-9からなるプロテアーゼ･カスケードに注目し,手術時採取した胃･大腸癌原発巣の新鮮生標本 を用い,MMP-9.uPAおよびTissueInhibitorofMetalloproteinase(TIMP)遺伝子発現の有無をRT_PCR 法を用い検索し,リンパ行性,血行性,腹膜播種性転移とプロテアーゼ･カスケードとの関連を詳細に検討した｡ 研究対象と研究方法 対象は1993年5月から3年間に当科および関連施設にて開腹した胃癌47例と大腸癌48例の原発巣切除生標本で ある｡先ず,新鮮生模本から癌組織の一部を採取して細切後,guanidineisothiocyanate溶液の中でホモジナ イズして完全に溶解し,5.7M塩化セシウムを用いた超遠心法にてtotalRNAを採取した｡次いで,このtotal RNAIFLgを熱処理後RT反応溶液中で1時間,37℃で逆転写反応を行いcDNAを合成した｡最後にこれを鋳型 としてMMP-9,uPAおよびTIMPの各遺伝子に対する特異的primerを用いてPCRを施行した｡増幅DNAの同定 は2･0%アガロースゲル電気泳動後にethidium bromide染色法を用いて描出されたバンドで確認し,遺伝子発 現の有無を判定した｡なお.臨床病理学的所見は胃および大腸癌取扱い規約に基づき評価し,各臨床病理学的因 子とMMP-9.uPAおよびTIMPの各遺伝子発現との関連を比較検討した｡ 研究結果 (Ⅰ)大腸癌の場合 1)48例の遺伝子発現率はMMP-9が26例(54.2%),uPAが34例(70.8%),TIMPが43例(89.6%)であった｡ 2)肝転移との関連ではMMP-9およびuPA発現は転移陰性群に比べ陽性群で有意(p<0.01,0.05)に高く,腹 膜播種性転移との関連ではMMP･9発現は転移陰性群に比べ陽性群で高値となる傾向を示した｡ 3)MMP-9とuPAの同時発現例(p<0.01),或いはMMP･9陽性でTIMP陰性例(p<0.05)では何れも肝転移が 有意に高率であった｡ (Ⅱ)胃癌の場合 1)47例の遺伝子発現率はMMP-9が26例(55.3%),uPAが31例(66.0%),TIMPが41例(87.2%)であった｡-13-2)壁深達度との関連ではuPAは壁深遠度が進むにつれ発現率が有意(p<0.Ol)に増加し,腹膜播種性転移と の関連ではMMP-9およびuPAの発現は転移陰性例に比べ陽性例で有意(p<0.05)の高値を示した｡ 3)リンパ節転移との関連ではMMP-9およびuPAの発現は転移陰性例に比べ陽性例で有意(p<0･01,0.05)の 高値を示したが,肝転移との関連ではMMP-9,uPA,TIMPの発現との間に有意の相関は認めなかった｡ 4)脈菅侵襲との関連ではMMP-9およびuPAの発現はリンパ管侵襲の軽度群(1yO,1yl)に比べ高度群(1y2, 1y3)で有意(p<0.01)の高値を示し,uPAの発現は静脈侵襲軽度群(vO,Vl)に比べ高度群(v2,V3) で有意の(p<0.05)高値を示した｡ 5)MMP-9とuPAの同時発現例では腹膜播種性転移とリンパ節転移が有意(共にp<0.01)に高率であった｡ 考察と結語 粘膜上皮下や血管内皮下などにはⅣ型コラーゲンなどを基質とする強固な基底膜がバリアーとして存在するた め,癌細胞が周囲組織に向かって浸潤･増殖するためには,この基底膜や結合組織を局所的に破壊する必要があ る｡MMP-9は1974年にSopataらによって報告されたが,問質系細胞や腫瘍細胞で産生され,組織基底膜の主要 構成成分であるIV型コラーゲンに対し強い分解能を示す｡uPAは非活性型MMP･9を活性型に変えるserine proteaseの一種で,plasminogenをplasminに活性化させる作用も有する｡一方,TIMPはMMPの特異的inhibitor で,活性型･非活性型のMMP-9と1:1の割合で結合して活性を阻害する｡申請者は今回手術時採取した原発巣 新鮮生標本を用いRT-PCR法によりMMP-9.uPAおよびTIMP遺伝子発現の有無を検索し.臨床病理学的所見 との関連を比較検討した｡その結鼠 大腸癌でuPAとMMP-9ともに発現陽性例で肝転移の頻度が有意に高く, 血行性転移での複雑な過程の存在が示唆された｡すなわち,原発巣からの癌細胞の遊走,血管内侵入,血管外脱 出などの基底膜破壊ステップでは,細胞外マトリックス分解酵素が不可欠で,プロテアーゼ･カスケードがいず れの段階にも関与して転移を促進すると推察された｡また.胃癌でuPAとMMP-9ともに発現陽性例で腹膜播種 性転移が有意に多く,各因子別検討でも癌細胞が策膜面から腹腔内に播種されるse,Si症例でMMP-9陽性例が 有意に多かった｡しかし,uPAでは有意の関連は認めなかったが壁深速度と強い相関を示し,癌腫量が大きく. 欒膜面まで達した症例で腹膜播種の発現率が高かった｡一方,リンパ節転移との関連では胃癌でuPAとMMP-9 ともに発現陽性例で有意に高く,リンパ節転移が遠隔に及ぶほど発現率が増加した｡壁深速度とリンパ管侵襲と の関連ではt2,t3,t4症例でMMP-9陽性例が有意に高い侵襲度を示したがuPA陽性例では判然としなかった｡ この理由として,MMP-9陽性例ではリンパ管の有窓部から侵入するだけでなく,リンパ管壁を破壊して侵入す る事が推察され.これにより癌の壁深達度が同程度でもMMP-9発現陽性例ではリンパ管への侵襲が高度で,結 果的にリンパ節転移が増加したものと考えている｡ 以上の結果.腹膜播種性転移やリンパ節転移段階でプロテアーゼ･カスケードが関与するが.この場合MMP-9とuPAには作用機序に差があり,MMP-9はより中心的な役割を果たしていることが示唆された｡また,胃･ 大腸癌原発巣ではMMP-9とuPAは協調的に作用してプロテアーゼ･カスケードにより浸潤転移に関与するが, MMP-9,uPAおよびTIMPのm-RNAの発現程度の組合わせは.転移の予測や転移形式を推察する上で貴重な情 報を提供できる可能性が示唆された｡
論文審査の結果の要旨
申請者沌村 寿は,胃･大腸癌切除時の新鮮生標本を用いRT-PCR法によりMMP-9,uPA.TIMP遺伝子の 発現程度を詳細に検索し,肝転移,腹膜播種性転移.リンパ行性転移との関連を比較検討し,極めて示唆に富ん だ幾っかの所見を得た｡これらの研究結果は,癌浸潤･転移機構の解明と癌治療の個性化の上で有用で,腫瘍外 科学の向上と癌治療成績の向上に少なからず寄与するものと認める｡ [主論文公表誌]第l編 大腸癌におけるMatrix Metalloproteinase-9,Urokinase-type Plasminogen Activatorおよび
TissueInhibitor of Metal)oproteinaseの発現と転移に関する研究
岐阜大医紀 45(4):92∼99.1997.
第2編 胃癌におけるMatrix Metalloproteinase-9,Urokinase-type Plasminogen Activatorおよび TissueInhibitor of Metalloproteinaseの発現と転移に関する研究
岐阜大医紀 45(4):100∼109,1997.
