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Role of p53 in growth suppression by bromodeoxyuridine in human gastric cancer cell lines.

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Academic year: 2021

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Role of p53 in growth suppression by

bromodeoxyuridine in human gastric cancer cell

lines.

その他の言語のタイ

トル

プロモデオキシウリジンによるヒト胃癌細胞株の生

長抑制におけるp53遺伝子の役割

プロモデオキシウリジン ニ ヨル ヒト イガン サ

イボウカブ ノ セイチョウ ヨクセイ ニ オケル

p53 イデンシ ノ ヤクワリ

著者

展 広智

発行年

2001-03-26

URL

http://hdl.handle.net/10422/2743

(2)

氏名・(本籍)

学位の種類

学位記番号

学位授与の要件 学位授与年月日 学位論文題目 展   広 智(中国) 博士(医学) 博士第380号 学位規則第4条第1項該当 平成13年3月26日

Role of p53in Growth Suppression by Bromodeoxyuridinein Human Gastric CancerCellLines (プロモデオキシウリジンによるヒト胃癌細胞株の生長抑制における p53遺伝子の役割) 審査委員

隆一

論文内容の要旨

【目 的】 プロモデオキシウリジン(BrdU)は細胞増殖の研究に多用されてきたが、アポトーシスや細胞 周期の停止などを誘発する側面は最近まで明かではなかった。今回、同調培養したヒト胃癌細胞株 MKN28(p53−mutant)とMKN45(p53−Wild−type)を用い、BrdUにより細胞周期の停止とアポトー シスの増加が起こるか否か、起こる場合は細胞周期のどの時期に起こるかを南棟で比較することに よって、BrdUによる生長抑制におけるp53遺伝子の役割を検討した。 【方 法】 対数増殖期の両細胞株を二つのBrdU連続投与群(最終濃度が20FLMと200FLM)とコントロー ルの3群に分けて、24時間から、24時間ごとに144時間まで、細胞をサンプリングし、トリパンブ ルー染色を行い、全細胞数と生細胞数を計測して、細胞生長曲線と細胞生存曲線を作った。 BrdUlabelingindexの増加率から細胞周期時間とDNA合成時間を推定するために、BrdU投 与後1、8、16、24時間後にharvest Lた。その際、harveStはすべて培養開始後48時間となる ようにBrdU投与開始時間を調整した。細胞はメタノール酢酸で固定後、−20度で保存した。こ の細胞のスメアを用いて、抗BrdU抗体によりBrdU陽性核を染色した。各時点の標識率を求め、 回帰曲線を作り、細胞周期時間とDNA合成時間の最大見積りを算定した。 最終濃度3mMのhydroxyurea(HU)で、細胞をGl/Sboundaryで停止させる操作を2回行っ て、細胞を同調した。同調された細胞からHUを取り除いた直後に連続的にBrdUを投与した。 BrdUを投与後3時間から、3時間ごとに51時間まで、細胞をharvest L、メタノール酢酸で固定 後、−20度で保存した。同調後、BrdUを投与せずharvestLたものをコントロールとした。コン トロールおよびBrdU投与細胞のスメアをDAPI染色し、顕微蛍光測光装置により、interphase、 metaphase、aPOptOSisを識別ながら核DNA量を測定しDNAヒストグラムを作成した。また、 スメアでTUNEL染色を行い、アポトーシスを確認した。 【結 果】 20pMのBrdU連続投与の場合には、MKN28細胞は48時間まで生長抑制がみられず、48時間 後抑制された。一方、MKN45細胞はBrdU処理後、すぐに生長抑制がみられた。細胞生存率は、 両細胞株ともにコントロpルと有意差がなかった。200pMのBrdU連続投与の場合には、両細胞 ともに著しい生長抑制がみられた。 MKN45細胞の細胞周期時間は最大27時間、DNA合成時間は最大10時間で、MKN28細胞の場 合はそれぞれ33.5、14.5時間と算定された。 MKN28、MKN45ともに、HUによる同調操作だけを行ったコントロールでは増殖抑制はほと んどみられず、アポトーシスもわずかであった。 ー84−

(3)

HUを除去しBrdUを投与すると、MKN45では、第一周期のS期とG2期での細胞周期の進行 がそれぞれ6時間遅延し、(DNA量がGlピークよりも大きい)S/G2アポトーシスが有意に増加 した。MKN28では、この遅延とアポトーシスの増加は明かではなかった。BrdU投与したMKN4 5では、第二周期のG2期に達したのがBrdUを投与後42∼48時間で、コントロールより約18時 間遅延していた。MKN28では、第二周期のS期遅延がみられた。 【考 察】 p53遺伝子は、細胞周期のGl/S、G2/Mチェックポイントにおける細胞周期停止とアポトーシ スの誘発に重要な役割をしていることが知られている。一方、BrdUによるnucleotidepoolのア ンバランスで起こるDNAstrandbreakは、S期およびG2/Mチェックポイントでチェックされ ると考えられる。これらの時点での細胞周期遅延やアポトーシスの増加がp53−Wild−typeの MKN45で見られ、p53−mutantの.MKN28で見られなかったことは、これらはp53−dependent であることを示している。また、第二周期のS期での停止とG2期でのアポトーシスの増加はp53− mutantのMKN28でも見られたことから、これらはp53,ipdependentと考えられた。 【結 論】 MKN45でみられる13rdUによる生長抑制は、主に細胞周期遅延によるもので、アポトーシスに よるものではない。BrdU投与後第一周期の遅延とアポトーシスの増加はp53−dependentである のに対して、第二周期の遅延とアポトーシスの増加はp53−independentと考えられる。

論文審査の結果の要旨

プロモデオキシウリジン(BrdU)は細胞増殖の研究に多用されてきたが、アポトーシスや細胞 周期への影響については最近まで明らかやはなかった。本研究では、プロモデオキシウリジン (BrdU)によるヒト胃痛細胞株の生長抑制を、同調培養法により解析した。その際、P53mutant とwildtypeの細胞殊で結果を比べることによって、p53遺伝子の役割について検討した。 同調された細胞にBrdUを授与すると、MKN−45(p53−Wild−type)細胞では、第1周期のS期、 G2期と第2周期のS期において遅延が認められたが、MKN−28(p53−mutant)細胞では、第2周 期のS期遅延のみが認められた。アポトーシスの有意な増加はMKN−45でみられたが、MKN−28 ではみられなかった。以上から、第1周期の遅延とアポトーシスはp53−dependent、第2周期の 遅延はp53−independentであることが示唆された。 本研究はBrdUの細胞周期、アポトーシスへの影響に新しい知見を提供するものであり、博士 (医学)の学位論文として価値あるものと認められる。 なお、本学位授与申請者は、平成13年2月21日実施の論文内容とそれに関連した試問を受け、 合格と認めたものである。 −85−

参照

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