膵癌の発生、進展に関与する遺伝子異常の解析
著者
堀井 明
腰痛の発生,進展に関与する遺伝子異常の解析 (課題番号09470049) 平成9年度∼平成11年度科学研究費補助金(基盤研究嘩))研究成果報告書 平成12年5月 研究代表者 堀井 明 (東北大学大学院医学系研究科教授)
(1 )研究課題および課題番号 勝痛の発生･進展に関与する遺伝子異常の解析 (課題番号 09470049) (2)表題 平成9-11年度科学研究費補助金′(基盤研究(B)(2)) (3)研究代表者 掘井 明(東北大学 大学院医学系研究科 教授) (4)研究分担者 なし _, (5)研究経費 平成 9年度 4,900千円 平成10年度 4,300千円 平成10年度 3,300千円 計 12,500千円 (6)研究発表 学会誌等
1) Fukushige, S･, Waldman, F. M., Kimura, M., Abe, T., Furukawa, T., Sunamura, M･･ Kobari･ M･･and Horn, A･ Frequent gainof copy number on the long am of chromosome 20inhuman pancreatic adenocarcinorrR Genes Chromosomes
Cancer 19, 161-169, 1997
2) Ouymg･ H･, Shiwaku, H･ 〇･, Ha由wara, H., Miura, K., Abe, T., Kato, Y., Ohtani･ H･, Shnba, K･, Sou2a, R･ F., Melt2er, S. J.,and Hori, A. Tne血su血-like gmwth factor lI LleCePtOr gene is mutatedingeneticany unstable cancers of the
endometrium, stomach and colorectum. Cancer Res. 57, 1851-1854, 1997
3) Sakurada, A･, Suzuki, A., Sato, M., Yhmahwa, H., Orikasa, K., Uyeno, S., Ono,
T･･ Ohuchi, N･, Fuj'imura, S･,and Horii, A. Infrequent geneticalterations of the
HEN/MMACl geneinJapanese patients with primary cancers of the breast,
lung･ pancreas, kidney, and ovary･ Jpn. J. Cancer Res. 88, 1025-1028, 1997
4) Kong, D･, Suzuki, A" Zou, T.-T., Sakurada, A., Kemp, L W., Wakatsuki, S.,
-1-Yokoyam, T., Yamakawa, H., Furukawa, T･, Sato, M･, Ohuchi, N･, Sato, S･･ Yin,
J., Wang, S., Abraham, J. M., Souza, R. F･, Smo批lSki, K･ N･, Meltzer･ S･ J･･and
Ho畔, A. ETENl is frequently mutatedinprhary endometrial carcinomas･
Nature Genet. 17, 143-144, 1997
5) Ouyang, H., Furukawa, T., Atxe, T., Kato, Y.,and Horn, A. The BA方gene, the
promoter of apoptosis, is mutated in geneticauy unstable cancers of the colorectum, stomach, and endometrium. Clin. Cancer Res. 4, 1071-1074, 1998
6) Kimura, M., Furukawa, T., Abe, T., Yatsuoka, T., Youssef, E. M･, Yokoyama, T., Ouyang, H., Ohnishi, Y., Sunamura, M., Kobari, M., Matsuno, S･, and Horii, A･
Identification of two common regions of aneuc lossinchromosome am 12qin human pancreatic cancer. Cancer Res. 58, 2456-2460, 1998
7) Fukushige, S., Furukawa, T., Satoh, K., Sunamura, M., Kobari, M･, Koizumi,
M., and Horii, A. Loss of chromosome 18q is an early eventinpancreatic ductal
tumorigenesis. Cancer Res. 58, 4222-4226, 1998
8) Furukawa, T., Yatsuoka, T., Youssef, E. M., Abe, T., Yokoyama, T･, Fukushige, S., soeda, E., Hoshi, M., Hayashi, Y., Sunamura, M., Kobari, M･, and Horii, A･
GenomiCanalysis of DUSP6, a dualspecificity MAP kinase phosphatase, in
pancreatic cancer. Cytogenet. Cell Genet. 82, 156-159, 1998
9) Ham, S., Semba, S., Abe, T., Makin0, N., Furukawa, T., Fukushige, S･,
Takahashi, H., Sakurada, A., Sato, M., Shiiba, K., Matsuno, S･, Nhura, Y･,
Nakagawara, A.,and Horii, A. Infrequent somatic mutations of the p73 genein
various human cancers. 巴ur. ∫. Surg. Oncol. 25, 194-198, 1999
10) Yatsuoka, T., Furukawa, T., Abe, T., Yokoyama, T., Sunamura, M･, Kobari,
M., Matsuno, S.,and Horn, A. Genomic analysis of the thymine-DNA glycosylase
(TDG) gene on 12q221q24.1 in humanpancreatic ductaladenocarcinoma･ Int･ J･
Panc. 25, 97-102, 1999
ll) Abe, T., Makin0, N., Furukawa, T., Ouymg, H., Kimura, M･, Yatsuoka , T･,
Yokoym, T., Inoue, H., Fukushige, S･, Hoshi, M･, Hayashi, Y･･ Sunamura, M･･
Kobari, M., Matsuno, S.,and Horii, A. Identification of three corr-only deleted regions on chromosome arm 6q in human pancreatic cancer･ Genes
12) Furukawa, T., Youssef, E. M., Yatsuoka, T., Yokoyama, T., Makin0, N., Inoue, H., Fukushige, S., Hoshi, M., Hayashi, Y., Sunamura, M., and Horn, A･ Cloning and characterization of the human UDP-N-acetylglucosamine:αll
,3-D-mzmnoside β-1 ,4-N-acety垣Iucosaminyltransferase Ⅳ-homologue (h GnT-IV-fD
gene. ∫. Hum. Genet. 44, 397-401, 1999
13) Saito, A., Furukawa, T., Fukushige, S., Koyama, S., Hoshi, M., Hayashi, Y･,
and Horn, A. p24/INGl-ALTl and p47/INGl-All?, distinct altemative
transcripts of p33/INGl. ∫. Hum. Genet. 45, 177-181, 2000
14) Yatsuoka, T., Sunamura, M., Furukawa, T., Fukushige, S., Yokoym, T･,
Inoue, H., Shibuya, K., Takeda, K., Matsuno, S., and Horii, A. Association of poor prognosis w虻h ねss of 12q, 17p, and 18q, and concordant loss of 6q/17p and 12q/18q in human pancreatic ductal adenocarcinoma. Am. ∫. Gastroent･ in press
15)若月 滋,掘井 明 遺伝子修復異常と消化器病 GIResearch 5,370-375, 1997 16)福重 真一,堀井 明 マイクロサテライト不安定性と発癌 血液･腫癌科 34, 431-438, 1997 17)堀井 明 RFLP法 SurgeryFrontier 4,87-92, 1997 18)福重 真一,堀井 明 腰痛のCGH解析 組織培養工学 23,339-344,1997 19)堀井 明 医学のあゆみ DNAミスマッチ修復異常と多重痛発症 医学のあゆみ 183, 926-929, 1997 20)堀井 明 DNAミスマッチ修復異常と発がん 遺伝子医学1,198-203,1997 21)掘井 明 痛におけるDNAミスマッチ修復異常の検出 痛治療と宿主 9, 347-354, 1997 22)森 ゆり子,堀井 明 ゲノムクローニング 2)YACベクター 分子呼吸器病 2, 51-53, 1998 23)堀井 明 ミスマッチ修復の異常と痛 実験医学16,1116-1120,1998 24)堀井 明 陣痛の発生･進展に関与する染色体第12番長腕の痛抑制遺伝子の同定
-3-がん治療のあゆみ17,67-73, 1998
25)堀井 明 ヒト痕とマイクロサテライト不安定性 SurgeryFrontier5,48-54,
1998
26)八岡利昌,掘井 明 RFLPとSouthem Blotting法, Microsatenitemarker 外
科 60, 1487-1491, 1998 27)掘井 明 ヒトゲノム計画 MedicalPractice16,492, 1999 ?8)堀井 明 散発性腫癌の遺伝子診断 痛治療と宿主11,2.07-214,1999 29)堀井 明 腰痛の遺伝子診断 総合臨床48, 1672-1675,1999 30)堀井 明 腰痛の発生･進展に関与する第12番染色体長腕上の療抑制遺伝子の同 定 臨床成人病29, 1424-1426, 1999 口碑発表
1) 7th Charles Heidelberger Meeting (1997) Geneticalterations in human
gastrointestinal cancer. Horii, A.
2) U.S.-Japan cooperative cmcer research progmm (1998) Genetic alterationsin
human gastrointestinal tumors. Horii, A.
3) IntemationalAssociation of Pancreatology (1998) Frequent dlelic losses on
chromosome ams 6qand 12qinhumanpancreatic cancer. Furukawa, T.,
Kimura, M., Abe, T., Yatsuoka, T., Yokoyama, T., Sunamura, M., Kobari, M., Matsuno, S., and Horii, A.
4) Kyoto Symposium of Pancreatic Cancer (1998) Role of mutationsinthe gatekeepersand caretakersinhumanpancreatic carcinogenesis. Horii, A.and Matsuno, S.
5) Asian-Pacific Organization for Ceu Biology (1998) Target gatekeeper genes in
tumors with defective caretaker genes. Horii, A.
6) Sapporo Cancer Semhar (1999) Geneticalterations of human pancreatic cancer. Horii, A.
7)日本病理学会総会(1997年6月)腰痛における遺伝子異常 古川徹,堀井明
8)日本遺伝子診療学会(1997年7月)腰痛に特異的な染色体異常を指標とする腰痛細
胞診断 Geneticalterationsinhuman pancreastic cancer.福重真一,古川徹,小泉
勝,砂村兵琴,小針雅男,掘井明 9)分子病理研究会山中湖シンポジウム(1997年8月)膝がんの発生･進展機構の分子 病理学的解明 古川徹,掘井明 10)東北大腸癌研究会学術集会(1997年9月)大腸癌における第1番染色体短腕の共 通冬失領域の検討 松崎理子,韓双印,三浦康,椎葉健一,堀井明 ll)日本癌学会(1997年9月)ヒト勝における発痛の分子生物学的解析 古川徹,堀 井明 12)日本癌学会(1997年9月)ヒト腰痛における第12番染色体長腕の2か所の約 1-cMの共通欠失額域の同定 木村光宏,古川徹,阿部忠義,砂村真琴,小針雅男,松 野正起,堀井明 13)日本癌学会(1997年9月)ヒト腰痛における第6番染色体長腕の高頻度の欠失 阿部忠義,古川徹,欧陽紅,木村光宏,福重真一,砂村真琴,小針雅男,松野正紀,堀 井明 14)日本癌学会(1997年9月) MI+の腫癌における標的遺伝子の異常の解析 欧陽紅, 古川徹,三浦康,阿部忠義,加藤洋,大谷明夫,椎葉健一, Meltzer,S. ∫.,掘井明 15)日本人類遺伝学会(1997年10月)膝痛における遺伝子異常:染色体6q, 12q上 の共通欠失領域の同定 古川徹,阿部忠義,欧陽紅,木村光宏,八岡利昌,横山忠明, 韓双印, EmneYoussef,牧野直彦,福重真一,掘井明 16)日本病理学会総会 勝臓がんにおける第6, 12番染色体長腕上の共通欠失領域の詳 細な解析 古川徹,堀井明 17)日本癌学会(1998年9-10月)大腸痛,胃痛,子宮体蘇,腰痛におけるケアティカー の異常とその標的ゲートキーパーの異常の解析 古川徹,阿部忠義,鈴木昭彦,吉永浩 介,堀井明 18)日本癌学会(1998年9-10月)ヒト腰痛における6q21の500-kbの共通欠失額域 の詳細な解析 阿部忠義,牧野直彦,古川徹,福重真一,八岡利昌,砂村真琴,小針雅
一5-男,松野正妃,堀井明 19)日本癌学会(1998年9-10月)勝臓掛こおける12q21上の共通欠失領域の解析 エミール M.ヨセフ,古川徹,八岡利昌,福重真一,砂村真琴,小針雅男,松野正 紀,掘井明 20)日本癌学会(1998年9-10月)各種がんにおけるp73遺伝子の異常の解析 韓双 印,中川原章,二村好意,阿部忠義,牧野直彦,椎葉健一,松野正妃,掘井明 21)日本人類遺伝学会(1998年10月)勝臓がんで高頻度に欠失している第6番染色体 長腕上のがん抑制遺伝子の検索 古川徹,堀井明 22)日本人類遺伝学会(1998年10月)勝の発がんに関与するがん抑制遺伝子の同定∼ 12qにおける我々のアプローチ∼ 八岡利昌,古川徹,掘井明 23)第25回日本医学会総会(1999年4月)発がんにおけるcaretakerと標的 gatekeeperの異常 掘井明 24)第9回サイトメトリー学会(1999年6月)ゲートキーパー,ケアテイカ一,ラン ドスケーパー 掘井明 25)第58回日本癌学会総会(1999年9月)マイクロサテライト不安定性を示す腰痛に おけるhMSH2およびhMLHlタンパクの発現 近藤恵美子,吉永浩介,仙波秀峰, 加藤洋,堀井明 26)第58回日本癌学会総会(1999年9月)膝がんで高頻度に欠失している第12番染 色体長腕の解析 古川徹,八岡利昌,ヨセフエミール,福重真一,砂村真琴,堀井明 27)第58回日本癌学会総会(1999年9月)ノulelicimbalanceを指標とした腰痛の存在 診断および悪性度診断法の検討 八岡利昌,古川徹,福重真一,木村光宏,阿部忠義, 砂村真琴,武田和意,松野正妃,堀井明 28)第44回日本人類遺伝学会総会(1999年11月)勝液中細胞利用による障腫癌の新 たな遺伝子診断法の開発∼染色体･遺伝子異常を指標とした勝腫癌の個性化の試み一 八岡利昌,福重真一,古川徹,掘井明 29)第44回日本人類遺伝学会総会(1999年11月)謄臓がんで高頻度に欠失している 6q, 12qからの候補がん抑制遺伝子･新規遺伝子の単離･解析 古川徹,八岡利昌,堀 井明
30)平成11年度がん特定領域研究ミニシンポジウム(2000年1月)ゲノム解析に基づ く謄がんにおける遺伝子異常の同定とその診療への応用 古川徹,堀井明
出版物
1) Furukawa, T.and Horii, A. Geneticalterationsinhumanpancreatic cancer. In:
Wdkui, A., Yamauchi, H., and Ouchi, K.(eds.), CarcinOma of the pancreas and biliary tract. Recent underlying problems, pp. 3-15. Sendai, Japan: Tohoku
University Press, 1998 2)堀井 明 ヒトゲノム計画 外科分子病態学 pp.21-23,1999 3)堀井 明 遺伝子診断 からだの科学 増刊 がん検診 pp.120-125,1999 (7)研究成果 研究目的 腰痛(勝管痛)は極めて治療成績の悪いがんであり,かつ,患者のQOLも悪い｡治 療成績向上のために,これまでにありとあらゆることが試されてきたが,一向に改善さ れていない｡治療成績向上のためには早期に,すなわち手術可能の時点で発見し,根治 切除することが重要で,そのためには発がん過程を解明することが必要である｡本研究 では,勝臓の発がん過程に関わっている遺伝子異常の解明に取り組んだ｡ 方法,結果,考察 陣痛の発生･進展に関与する新規のがん抑制遺伝子単離のため,ゲノム解析を用いた アプローチを進め,種々の領域に増幅,欠矢があることを明らかにした(発表論文1参 照) ｡それらの内,第6番, 12番染色体の双方の長腕上のそれぞれ3か所, 2か所の 合計5か所の共通欠失領域を同定し(発表論文6, 11参照) ,さらに, 12qにおいて は複数個の候補遺伝子を単離,解析した｡その内, βUSP6遺伝子(リン酸化チロシン を脱リン酸化する機能を持つ蛋白をコードする) , TDG遺伝子(G/Tミスマッチの修 復に関与する蛋白をコードする)については膝癌における遺伝子異常を検討し,構造的 異常は検出されなかったが,発現の減弱を兄いだした(発表論文8, 10参照) ｡また, DUSP6遺伝子は3個のエクソンからなるが,エクソン2を含まないaltemative splicing (読み枠は変わらない)があり,このsplicingの比率も,いくつかの謄痛細胞 株において正常豚と比べ変化していることを兄いだした｡従って,この遺伝子の発現異 常が腰痛の発生･進展に何らかの関与がある可能性があるものと考え,現在,更なる検 討を加えている｡このほかにも遺伝子を単離し解析を行ったが,腰痛とは関係しないも
ー7-のと考えられた(発表論文12参照) ｡ 6qにおいては, 3か所の欠失領域の内1か所は狭い領域であったため,塩基配列を 決定しつつ遺伝子の単離に取り組んだ｡また,もうーか所については候補遺伝子の可能 性のあるものが単離され,解析を進め,現在論文投稿中である｡ 6q, 12q以外の領域における候補遺伝子についても検討を加えたが,豚の発がん過程 にはあまり関与しないものと考えちれた(発表論文3, 4, 9, 13参照) ｡また,マイ クロサテライト不安定性の際の標的遺伝子についても検討したが,いずれもネガティブ な結果であった(発表論文2, 5参照) ｡ 染色体欠矢と予後との関係を調べてみたところ, 12q, 17p, 18qの欠矢と予後不良 とが有意な相関を示した(発表論文14参照) ｡図1に結果を示した｡これらのうち 12qでは原因遺伝子は明らかにはなっておらず,前述の我々のポジショナルクローニン グの試みが実を結べば今後の研究に大いに役立つであろう｡ 17pのLOHはTP53額域 の欠矢で, TP53の不括化が予後不良と相関することを示唆している｡腰痛における TP53の異常と予後不良との関連は既にいくつか報告されており,本研究結果は矛盾し ない｡ 18qではSW4遺伝子が候補であるが,異常と予後不良との相関については確 証はない｡ これまでに得られた知見をもとに,腰痛の遺伝子診断の試みも行った(発表論文7参 照) ｡方法としてはERCPの際に勝液を採取し,勝液中の細胞を用い, FISHにより染 色体増幅,欠矢を調べるものである｡検索簡域としては,これまでの多くの報告にある ように,欠失領域として9p, 17p, 18q,増幅領域として8q, 20qを選んだ｡その結 果,最終的に診断が腫疲ではない(ほとんどの場合,最終診断は慢性腰炎であった)と 確定した患者では全く異常が見られなかった(0/13)のに対し,勝腫癌患者では63% (12/19)において何らかの異常が見られた｡このうち腰痛患者でも63% (5/8)と, 痛とそれ以外の鹿蕩(これらは前痛病変と考えられる)との間に検出率の差はなかった｡ この事実は,本方法により膝の前癌病変で検出できる可能性が高いことを示唆している｡ また, 18qの欠矢の頻度が非常に高く,痛と前痛病変とで同程度の頻度であったため, 18qの欠失(SMAmが標的遺伝子である可能性が考えられる)は膝における発がん過 程の初期変化であると推測された｡ まとめ 本研究では,遺伝子異常を指標にがんの診断や予後因子の検討を加えるべく腰痛にお いて検討を加えた｡その結果,いくつかの候補遺伝子も同定され,また,発がんの初期 変化や予後因子も同定された｡今後は,これらの遺伝子異常を指標に,がんの診断･治 療への応用法を開発すべく更なる検討を行う予定である｡
A) 12q (dI cases) 8 6 4 000 倉l!一月ロiJrLA!JuコS 0 10 20 30 40 SO iO 70 Months C) lワp (dlv cases) 一 6 4 '一 0 00010 倉(!q召JrLA!JunS B) 12q (rwted qはS) 血V 8 6 4 '一 10000 Jg一Eq月UidpzA!JuコS 0 10 20 30 40 50 60 70 Months D) 17p (rtsccted cases) 8 6 4 '一 〇 〇〇〇〇〇 Jh![(qjEdrEA!AJl]S 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 50 60 70 Months
E) 18q (dl czLSa) F) 18q (rtsected ciLSCS)
4 6 ▲1 '一 〇 00000 倉IF一月｡ipzAP品 0 10 20 30 40 50 60 70 MotLths QlEqjlEdltAでurIS ′0 4 '一 0 0 0 0 0 Months 0 10 20 30 40 50 60 70 Mobths 図1 : 12q, 17p, 18qの欠矢と予後との関係｡それぞれ左は全症例,右は切除例を対象としたものであ
る｡ LOHはloss of heterozygosity (ヘテロ接合性の消失)でROHはretention of hetero野gOSity (ヘ テロ按合性の保持)のことである｡
ー9-TOUR ： Tohoku University Repository コメント・シート 本報告書収録の学術雑誌等発表論文は本ファイルに登録しておりません。なお、このうち東北大学 在籍の研究者の論文で、かつ、出版社等から著作権の許諾が得られた論文は、個別にTOUR に登録 しております。 TOUR http://ir.library.tohoku.ac.jp/
