Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College,
Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
口腔扁平上皮癌におけるCRISP3 遺伝子のコピー数異常
Author(s)
菅原, 圭亮; 柯, 文昌
Journal
歯科学報, 112(6): 714-717
URL
http://hdl.handle.net/10130/2984
Right
はじめに
口腔扁平上皮癌は全世界で一年間に約30万人が罹
患する悪性腫瘍である
1)。肉眼で観察可能であるに
も関わらず未だ進行した病態で発見されることが少
なくない。一旦進行すると咀嚼機能,構音機能を失
うこととなり,審美的,肉体的,精神的障害を生じ
る。口腔扁平上皮癌のリスクファクターとして不良
補綴物や飲酒,喫煙,HPV 感染などが知られてい
る
2−4)。近年,CT,MRI,PET などの画像により診
断は向上し,また,外科療法を中心とした治療法は
確立されてきているが,死亡率の改善には至ってい
ない
5)。そこで,現行の画像診断に加えてより診
断・治療成績の向上のために分子生物学的アプロー
チが必要と考えられる。
悪性腫瘍と癌抑制遺伝子についての研究は活発に
なされている研究テーマの1つであり,様々な悪性
腫瘍において癌抑制遺伝子は多数報告されている。
口腔扁平上皮癌においても
FHIT などの癌抑制遺伝
子の報告がある
6)。今回我々は,マイクロアレイ法
とリアルタイム定量 PCR(QPCR)法を用い,口腔扁
平上皮癌患者の新規癌抑制遺伝子を全ゲノム網羅的
に探索し同定するための実験を行った。その結果,
いくつかの候補遺伝子を同定した。今回は新規癌抑
制遺伝子候補の1つである
CRISP3 に関して,特異
的 PCR プライマーを作成し QPCR 法を用いてヒト
正常口腔粘膜上皮由来細胞株をコントロールとして
5つの口腔扁平上皮癌由来細胞株(SAS,Ca9-22,
KON,HSC2,HSC4)の DNA コピー数,および東
京歯科大学口腔外科,台湾奇美病院口腔外科を受診
した口腔扁平上皮癌患者60症例で DNA コピー数変
動解析を行い,
CRISP3 が新規癌抑制遺伝子となり
うるか否か検討した。なお,本研究は東京歯科大学
倫理委員会(承認番号:205)および奇美病院の倫理
委員会の承認を得て行った。
方法と結果および考察
全ゲノム網羅的解析のために口腔扁平上皮癌患者
解説(学位論文 解説)
口腔扁平上皮癌における
CRISP3 遺伝子のコピー数異常
Copy number changes of
CRISP3 in oral squamous
cell carcinoma
菅原 圭亮
東京歯科大学口腔健康臨床科学講座口腔外科学分野 助教 略歴 2004年東京歯科大学卒業,2008年東京歯科大学大学院歯学研究科(口腔外科学 専攻)修了(博士(歯学)),同年東京歯科大学口腔外科レジデント,2009年東京歯科大 学口腔外科助教,2012年より現職。研究テーマ:口腔扁平上皮癌における頸部リンパ 節転移予測分子マーカーの同定 趣味:サッカー,ロードバイク 台北市齒科醫師會理事 略歴 1991 年台北醫學大學齒學部卒業,2011年東京歯科大学大学院歯学研究科(口腔 外科学専攻)修了(博士(歯学)) 研究テーマ:口腔扁平上皮癌における新規癌抑制遺 伝子の同定Keisuke Sugahara
柯 文昌
Ko Wen-chang
キーワード:口腔扁平上皮癌,
CRISP3,新規癌抑制遺伝子,DNA コピー数
Key words:oral squamous cell carcinoma,
CRISP3, novel tumor suppresser gene, DNA copy number
(2012年5月28日受付,2012年7月3日受理,歯科学報
112:714∼717,2012.)
714
3症例の腫瘍組織 cDNA を用い,マイクロアレイ
法を行った。今回は Roche 社製 Homo sapiens 4 x
72 k gene expression array を使用した。マイクロ
アレイ法において全3症例で発現低下を示したのは
CRISP3,SCGB3A1,AGR2,PIP,C20orf114,
TFF1,STATH,AZGP1,MUC7,DMBT1,LOC
389429 の11遺伝子であった。また,過剰発現を示
したのは
MMP1,MMP3 の2遺伝子であった(表
1)。今回,発現低下を示した11遺伝子の中で口腔
扁平上皮癌との関連の報告がない
CRISP3 に着目
し詳細な解析を行った。Primer 3
software(White-head Institute for Biomedical Research)を用いて
CRISP3 に特異的な PCR プライマーを作製した。
また内部標準として
GAPDH にも特異的 PCR プラ
イマーを作製し,SYBR-Green を用いた定量 PCR
を行った。
CRISP3 のQPCR 法による解析で2つの正常角化
口腔粘膜由来細胞では各相同染色体に1コピーずつ
に相当する DNA コピー数を認めたのに対し,5つ
の口腔扁平上皮癌由来細胞株の中で2つの細胞株
(SAS,HSC2)で DNA コ ピ ー 数 欠 失 を 認 め た(図
1)。また口腔扁平上皮癌患者腫瘍組織においては
60例 中24例(40%)で DNA コ ピ ー 数 の 欠 失 を 認 め
た。臨床指標においては,性差および原発腫瘍の大
きさが T1,T2 で統計学的有意な
CRISP3 の欠失
を認めた(p<0.
05)
(表2)。以上より
CRISP3 の欠
失は口腔扁平上皮癌の初期段階の発現に関与してい
ることが考えられた。
CRISP3 は cysteine-rich
se-cretory protein family に属 し 6p12.3 に 存 在 し,唾
液腺,膵臓,前立腺で発現が認められ,前立腺癌に
おいて過剰発現がバイオマーカーになりうるとの報
告がある。一方で我々の研究と同様に,頭頸部扁平
上皮癌のマイクロアレイ解析では発現低下が報告さ
れている。しかしながら口腔扁平上皮癌において
CRISP3 を詳細に解析した報告はない。また,C20
orf114,STATH,LOC389429,SCGB3A1 は肺,前立
腺,唾液腺において癌抑制遺伝子であることが報告
されている。
AGR2 は発現低下が胃癌で報告されて
いる
7)。我々の実験結果では,過剰発現を示したの
表1 発現異常を示した遺伝子リスト Gene symbol 遺伝子名 遺伝子座 過剰発現遺伝子 MMP1 matrix metallopeptidase 1 11q22 MMP3 matrix metallopeptidase 3 11q22 発現低下遺伝子 STATH statherin 4q11-q13 MUC7 mucin 7 4q13-q21SCGB3A1 secretoglobin, family 3A, member 1 5q35-qter
CRISP3 cysteine-rich secretory protein 3 6p12.3
LOC389429 hypothetical LOC389429 6q21
AGR2 anterior gradient homolog 2 7p21.3
AZGP1 alpha-2-glycoprotein 1, zinc-binding 7q22.1
PIP prolactin-induced protein 7q34
DMBT1 deleted in malignant brain tumors 1 10q26.13
C20orf114 Chr. 20 open reading frame 114 20q11.21
TFF1 trefoil factor 1 21q22.3
図1
歯科学報 Vol.112,No.6(2012) 715
は
MMP1 と MMP3 の2遺 伝 子 で あ っ た。MMP
は11番染色体長腕に座位し,
MMP1 は癌細胞の分
化,アポトーシス,浸潤,転移への関与が報告され
ている
8−11)。今回の結果から,
CRISP3 は口腔扁平
上皮癌において新規癌抑制遺伝子である可能性があ
り,その他の候補遺伝子も含め,今後更に検討を加
えて行きたい。
まとめ
癌の予防と制御には分子生物学的マーカーやター
ゲットの同定が必要である
12,13)。本研究では,マイ
クロアレイを用い全ゲノム網羅的 に 解 析 を 行 い
CRISP3,SCGB3A1,AGR2,PIP,C20orf114,
TFF1,STATH,AZGP1,MUC7,DMBT1,LOC
389429 の11遺 伝 子 の 発 現 低 下,お よ び MMP1,
MMP3 の発現亢進を同定した。そこで口腔扁平上
皮癌との関連が知られていない
CRIPS3 を選択し
詳細な解析を行った。
今回の結果から,
CRISP3 のコピー数欠失は口腔
扁平上皮癌の癌化に関与し,新規癌抑制遺伝子であ
る可能性が示唆された。今後は,検体数を増やし
CRISP3 の機能解析を行い,本結果の検証をし臨床
応用を考えている。
文 献1)Sudbo J : Novel management of oral cancer : a para-digm of predictive oncology. Clin Med Res 2:233∼242, 2004.
2)Macfarlane GJ, Zheng T, Marshall JR, Boffetta P, Niu S, Brasure J, Merletti F, Boyle P : Alcohol, tobacco, diet and the risk of oral cancer : a pooled analysis of three case-control studies. Oral Oncol 31:181∼187,1995. 3)Mashberg A, Boffetta P, Winkelman R, Garfinkel
L : Tobacco smoking, alcohol drinking, and cancer of the oral cavity and oropharynx among U. S. veterans. Cancer 72:1369∼1375,1993.
4)Warnakulasuriya S, Sutherland G, Scully C : Tobacco, oral cancer, and treatment of dependence. Oral Oncol 41:244∼260,2005.
5)Ries LAG, Harkins D, Krapcho M, Mariotto A, Miller BA, Feuer EJ, Clogg L, Eisner MP, Homer MJ, Howlader N, Hayat M, Hankey BF, Edwards BK : Cancer Statistics Review 1975∼2003. National Cancer Institute, 2006. 6)Garnis C, Baldwin C, Zhang L, Rosin MP, Lam
WL : Use of complete coverage array comparative ge-nomic hybridization to define copy number alterations on chromosome 3p in oral squamous cell carcinomas. Cancer Res 63:8582∼8585,2003.
7)Guo M, Ren J, Brock MV, Herman JG, Carraway HE : Promoter methylation of HIN-1 in the progression to esophageal squamous cancer. Epigenetics 3:336∼ 341,2008.
8)Bai Z, Ye Y, Liang B, Xu F, Zhang H, Zhang Y, Peng J, Shen D, Cui Z, Zhang Z, Wang S : Proteomics-based iden-tification of a group of apoptosis-related proteins and bio-markers in gastric cancer. Int J Oncol 38:375∼383, 2011. 表2 口腔扁平上皮癌患者におけるCRISP3 の DNA コピー数変動と臨床指標 欠失 正常 P 値 欠失 正常 P 値 性 差 T 分類 男性 13 32 0.005 T1+T2 21 21 0.021 女性 11 4 T3+T4 3 15 頸部リンパ節転移 年 齢 + 6 12 0.573 65歳未満 17 21 0.104 − 18 24 65歳以上 15 7 病期分類 Ⅰ 5 8 0.111 人 種 Ⅱ 8 4 台湾人 6 11 0.773 Ⅲ 6 13 日本人 18 25 Ⅳ 5 11 喫 煙 原発部位 Yes 7 19 0.110 舌 6 17 0.491 No 17 17 頬粘膜 6 7 飲 酒 下顎歯肉 6 6 上顎歯肉 4 3 Yes 12 27 0.058 口底 2 3 No 12 9 菅原:CRISP3 遺伝子のコピー数異常 716 ― 32 ―
9)Maresh EL, Mah V, Alavi M, Horvath S, Bagryanova L, Liebeskind ES, Knutzen LA, Zhou Y, Chia D, Liu AY, Goodglick L : Differential expression of anterior gradient gene AGR2 in prostate cancer. BMC Cancer 13:680∼ 687,2010.
10)C. E. Brinckerhoff, L. M. Matrisian : Matrix metallopro-teinases : a tail of a frog that became a prince, Nat Rev Mol Cell Biol 3:207∼214,2002.
11)M. Egeblad, Z. Werb : New functions for the matrix metalloproteinases in cancer progression. Nat Rev Can-cer 2:161∼174,2002.
12)Sabichi AL, Demierre MF, Hawk ET, Lerman CE, Lippman SM : Frontiers in cancer prevention research. Cancer Res 63:5649∼5655,2003.
13)Spafford MF, Koch WM, Reed AL, Califano JA, Xu LH, Eisenberger CF, Yip L, Leong PL, Wu L, Liu SX,
Jer nimo C, Westra WH, Sidransky D : Detection of head and neck squamous cell carcinoma among exfoliated oral mucosal cells by microsatellite analysis. Clin Cancer Res 7:607∼612,2001.
本論文は,下記学位論文の内容を解説した。
Copy number changes ofCRISP3 in oral squamous cell
carcinoma. Ko Wen-chang, Keisuke Sugahara, Takumi Sakuma, Ching-Yu Yen, Shyun-Yeu Liu, Gwo-An Liaw, Takahiko Shibahara., ONCOLOGY LETTERS, 3;75∼ 81:2012. 別刷請求先:〒101‐0061 東京都千代田区三崎町2−9−18 東京歯科大学口腔健康臨床科学講座口腔外科学分野 菅原圭亮 歯科学報 Vol.112,No.6(2012) 717 ― 33 ―