癌細胞表層に存在するMMP-7機能変換分子の同定とその癌転移促進機構の解析

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これまでに、大腸癌細胞をマトリライシン(MMP-7,MAT)で処理すると、その転移能が著しく上昇することが明らかになっている。また、in vitroではMAT処理により大腸癌細胞の細胞凝集が促進されるが、その凝集が転移能上昇に相関する。一方、種々の癌細胞をMAT処理するとMATが癌細胞表層の特殊ドメインであるラフト・カベオラに結合することから、MATはこの特殊ドメイン内の分子に結合し、かつ、近傍の膜表在性のタンパク質を切断しつつ、細胞凝集を引き起こすことが予想される。昨年度の研究からMAT結合分子の活性はメタノール・クロロホルム混合液で抽出可能であることが判明し、脂質成分であることが示唆された。そこで、癌細胞から抽出した総脂質を陰イオン交換樹脂で分画したところ、吸着画分にのみMAT結合活性が存在することが判明し、この画分に含まれる硫酸化ガラクトシルセラミド、硫酸化ラクトシルセラミド、硫酸化コレステロールおよびカルジオリピンなどの酸性脂質がMAT結合分子の候補として挙げられた。しかしながら、これらの脂質をリボソームに取り込ませた後、MAT結合活性を調べた結果、いずれの脂質もMATと結合したことから、これらの候補を一つに絞り込むことが困難であった。今回、β-シクロデキストリン(β-CD)で癌細胞を処理するとMATの細胞表層への結合が阻害されるとともに、MATが誘導する細胞凝集が顕著に抑制されることを見出した。また、このβ-CDの効果は細胞へのコレステロールの再供給では回復せず、コレステロール硫酸を再供給した場合のみ回復した。β-CDは細胞膜からコレステロールやコレステロール硫酸を抽出するのに対し、硫酸化ガラクトシルセラミドや硫酸化ラクトシルセラミド、カルジオリピンは抽出しないことから、癌細胞表層の主要なMAT結合分子がコレステロール硫酸であることが明らかになった。