Basic construction for medical treatment of oral cancer by controlling of metal-binding protein expression utilizing optogenetics

メタロチオネイン(MT)は，生体亜鉛濃度の維持や調節に重要な低分子量の金属結合タンパク質である。亜鉛の細胞内調節は癌の発症，増殖および転移に関与している可能性が示されており，その調節因子の１つであるMTも細胞増殖への関与が示唆されている。MTには４つのアイソフォームが報告されているが，ほとんどの口腔癌の発生母組織である扁平上皮で特異的に発現するMT-4の生理機能についてはあまり検討されておらず，その存在意義は未だ明確になっていない。これまでの検討では，亜鉛により細胞増殖が抑制される細胞腫とMT-4遺伝子導入により細胞増殖が抑制される細胞腫が一致していたことより，MT-4遺伝子導入効果と亜鉛添加による効果が連関していると想定していたが，その後の検討により，MT-4遺伝子導入効果と亜鉛添加効果が独立している可能性が考えられたため，本年度は，MT-4遺伝子導入後の癌細胞増殖，および亜鉛トランスポーター遺伝子(ZIP1, 2 ,4, 6, 7, 9, 10およびZnT5, 7, 9)の発現変化を解析した。その結果，MT-4遺伝子導入によりCa9-22細胞増殖は抑制され，MT-4遺伝子導入細胞では，ZIP6，ZIP9，ZnT5のmRNA発現が低下することが明らかになった。MT-4による亜鉛トランスポーター発現制御機構は未だ不明であるが，ZIP6とZIP9は共に細胞外からの亜鉛流入に，また，ZnT5は亜鉛タンパク質への亜鉛供給に関与していることから，これら亜鉛トランスポーターの発現低下による増殖関連酵素などの機能低下を介して，細胞増殖が抑制されていることが考えられた。

メタロチオネイン(MT)は，生体亜鉛濃度の維持や調節に重要な低分子量の金属結合タンパク質である。亜鉛の細胞内調節は癌の発症，増殖および転移に関与している可能性が示されており，その調節因子の１つであるMTも細胞増殖への関与が示唆されている。MTには４つのアイソフォームが報告されているが，ほとんどの口腔癌の発生母組織である扁平上皮で特異的に発現するMT-4の生理機能についてはあまり検討されておらず，その存在意義は未だ明確になっていない。これまでの検討では，亜鉛により細胞増殖が抑制される細胞腫とMT-4遺伝子導入により細胞増殖が抑制される細胞腫が一致していたことより，MT-4遺伝子導入効果と亜鉛添加による効果が連関していると想定していたが，その後の検討により，MT-4遺伝子導入効果と亜鉛添加効果が独立している可能性が考えられたため，本年度は，MT-4遺伝子導入後の癌細胞増殖，および亜鉛トランスポーター遺伝子(ZIP1, 2 ,4, 6, 7, 9, 10およびZnT5, 7, 9)の発現変化を解析した。その結果，MT-4遺伝子導入によりCa9-22細胞増殖は抑制され，MT-4遺伝子導入細胞では，ZIP6，ZIP9，ZnT5のmRNA発現が低下することが明らかになった。MT-4による亜鉛トランスポーター発現制御機構は未だ不明であるが，ZIP6とZIP9は共に細胞外からの亜鉛流入に，また，ZnT5は亜鉛タンパク質への亜鉛供給に関与していることから，これら亜鉛トランスポーターの発現低下による増殖関連酵素などの機能低下を介して，細胞増殖が抑制されていることが考えられた。