複合変異マウスを用いたがん化・転移シグナルの研究

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マウス胚発生において、癌抑制遺伝子Rhとプロト癌遺伝子N-rasが協調的に働くことを見いだしている。本研究では、Rbをホモ型欠損することによって生じたがん細胞においてN-ras遺伝子がどのような働きを持つのかを調べた。Rbをヘテロ型欠損したマウスは、Rb遺伝手のLOHにともない、甲状腺カルシトニン産生細胞腺腫(良性)を発症する。Rbヘテロ型欠損に加えN-rasをホモ型欠損させたマウスでは極めて転移性の高い甲状腺髄様がんが高率に出現した。また、N-rasがヘテロ型になっているとき、このマウスに生じたC細胞腫の36%でN-rasのLOHとそれに伴う腫瘍の悪性転換を観察した。このメカニズムを明らかにするために、マウスから摘出したRbN-ras両欠損C細胞がんを株化し、これにレンチウィルス感染系をもちいて野生型のN-rasを導入した細胞と比較した。これまでに明らかになったのは、RbN-ras両欠損C細胞がん株では細胞運動を制御するRhoAの活性が亢進していること、野生型N-rasの導入によってこの活性を抑制できることである。面白いことに同コピー数の活性化型N-rasは反対にRhoAの活性をさらに亢進させた。ヒトの肺癌あるいはマウスに実験的につくらせた皮膚癌、肺癌などで、活性化型の突然変異をもったrasアレルの出現にだけではがんを発症せず、対立する正常アレルの欠損が腫瘍の発生に必須になる場合があることが知られる。つまり、野生型のrasアレルは正常型のそれに対して遺伝学的優性な働きを持つと解釈できる。RhoAの活性制御に関する相反的な作用は、このことのメカニズムの一端を担っていると思われる。最後に、このようなN-ras遺伝子の欠損がヒトの当該がんでも観察されるかどうかを調べた。ヒトの散発性甲状腺髄様がんでは、N-rasを含む染色体1番短腕領域のアレル数異常が効率に観察されることが報告されていた。我々はN-ras近傍のマイクロサテライトマーカーをもちいて、同上18症例を解析した。この結果、そのうちの10例でN-ras遺伝子のLOHを検出した。