細胞を異常増殖と癌形質発現に導く分子機構の体細胞変異株を用いた研究

癌細胞の自律増殖や悪性形質維持を決定する細胞内因子の遺伝的基礎を知るために、そのために分離した突然変異株とバイオテクノロジーの手法を駆使して以下の成果をおさめた。(1)ヒトの細胞周期関連増殖必須遺伝子のクローン化に成功し、増殖の調節機構を分子レベルで解明する端緒が開かれた。すなわち、【G_1】期の進行に関する約70キロ塩基対のDNA、【G_2】期の染色体凝縮を調節する約30キロ塩基対のDNA、およびDNA複製に必須なチミジル酸合成酵素の約23キロ塩基対のDNAで、いずれも生物活性を示した。DNAポリメラーゼαの遺伝子についてはクローン化に至らなかったが、遺伝子座をX染色体に決定した。(2)細胞周期におけるチミジル酸合成酵素遺伝子の発現様式を同遺伝子の上記クローン化断片をプローブにヒト正常2倍体線維芽細胞を用いて解析したところ、発現の調節は転写ではなく、転写以降のステップで行われていた。本成果は、癌遺伝子をはじめとする増殖関連遺伝子の今後の研究に新しい視点を与えるものである。(3)高温におくと染色体異常を誘発する突然変異株を分離した。この成果は、染色体の転座、欠失、増幅の機構を分子レベルで定量的に解析できることを約束する。(4)細胞の悪性化の指標とされる軟寒天内増殖が特定の未知増殖因子に依存することを、同因子に対する感受性の低下した癌細胞突然変異株の性状解析から解明した。本因子を同定するに至らなかったが、既知増殖因子はいずれも上記機能を代行できない。(5)インシュリン受容体欠損変異株の解析から、インシュリン様第1因子の受容体がその代行をすることを解明した。この成果は、増殖因子相互の生体内における役割の解明につながる。(6)悪性化増殖因子-β(TGF-β)に感受性を増し、ヌードマウスでの造腫瘍性も増した形質膜異常変異株を分離したが、前癌状態のモデルとして興味深い。今後(3)〜(6)についても遺伝子をクローン化し、情報発現機構を解明する。

癌細胞の自律増殖や悪性形質維持を決定する細胞内因子の遺伝的基礎を知るために、そのために分離した突然変異株とバイオテクノロジーの手法を駆使して以下の成果をおさめた。(1)ヒトの細胞周期関連増殖必須遺伝子のクローン化に成功し、増殖の調節機構を分子レベルで解明する端緒が開かれた。すなわち、【G_1】期の進行に関する約70キロ塩基対のDNA、【G_2】期の染色体凝縮を調節する約30キロ塩基対のDNA、およびDNA複製に必須なチミジル酸合成酵素の約23キロ塩基対のDNAで、いずれも生物活性を示した。DNAポリメラーゼαの遺伝子についてはクローン化に至らなかったが、遺伝子座をX染色体に決定した。(2)細胞周期におけるチミジル酸合成酵素遺伝子の発現様式を同遺伝子の上記クローン化断片をプローブにヒト正常2倍体線維芽細胞を用いて解析したところ、発現の調節は転写ではなく、転写以降のステップで行われていた。本成果は、癌遺伝子をはじめとする増殖関連遺伝子の今後の研究に新しい視点を与えるものである。(3)高温におくと染色体異常を誘発する突然変異株を分離した。この成果は、染色体の転座、欠失、増幅の機構を分子レベルで定量的に解析できることを約束する。(4)細胞の悪性化の指標とされる軟寒天内増殖が特定の未知増殖因子に依存することを、同因子に対する感受性の低下した癌細胞突然変異株の性状解析から解明した。本因子を同定するに至らなかったが、既知増殖因子はいずれも上記機能を代行できない。(5)インシュリン受容体欠損変異株の解析から、インシュリン様第1因子の受容体がその代行をすることを解明した。この成果は、増殖因子相互の生体内における役割の解明につながる。(6)悪性化増殖因子-β(TGF-β)に感受性を増し、ヌードマウスでの造腫瘍性も増した形質膜異常変異株を分離したが、前癌状態のモデルとして興味深い。今後(3)〜(6)についても遺伝子をクローン化し、情報発現機構を解明する。