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大学・研究所にある論文を検索できる 「Trp53 Mutation in Keratin 5 (Krt5)-Expressing Basal Cells Facilitates the Development of Basal Squamous-Like Invasive Bladder Cancer in the Chemical Carcinogenesis of Mouse Bladder」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。
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Trp53 Mutation in Keratin 5 (Krt5)-Expressing Basal Cells Facilitates the Development of Basal Squamous-Like Invasive Bladder Cancer in the Chemical Carcinogenesis of Mouse Bladder

Masuda, Norihiko 京都大学 DOI:10.14989/doctor.r13466

2022.01.24

概要

【目的】膀胱癌の発癌機構には不明な点が未だ多く、特に原因となる遺伝子異常、発生母地細胞、さらに分子サブタイプとの関係などは明らかになっていない。N-ブチル-N-(4-ヒドロキシブチル)ニトロソアミン(BBN)の連続投与により引き起こされる尿路上皮の異形成、さらに上皮内癌を経て発生する筋層浸潤性膀胱癌のマウス発癌モデルは、ヒト膀胱癌の発生段階を反映するとして広く用いられている実験方法であるが、起源細胞が不明であること、腫瘍形成の浸透率が低いこと、などが問題となっていた。本研究の目的は、第一に BBN 膀胱化学発癌モデルを用いたlineage tracing 法により尿路上皮のUpk2 発現細胞、Krt5 発現細胞のいずれがヒト膀胱癌に類似した上皮内癌や筋層浸潤性膀胱癌の発生母地となりうるのかを明らかにすることである。次に、筋層浸潤性膀胱癌の約 50%に認められるTrp53 の変異を尿路上皮細胞にあらかじめ誘導することによって、BBN 膀胱化学発癌モデルの腫瘍形成の浸透度を改善することである。

【方法】 Upk2 プロモーター（Upk2CreERT2）あるいはKrt5 プロモーター（Krt5CreERT2）の制御下にCre-ERT2 を発現するアレルと、Cre/loxP システムによりTrp53 変異（R172HもしくはR270H）を発現するアレル（LSL-Trp53R172H、LSL-Trp53R270H）、およびRFPを発現するアレル（LSL-R26r-RFP）を交配させ、タモキシフェン投与後に、0.1% BBNを 24 週間投与して得られた膀胱を検体とした。解析に当たっては RFP 発現細胞を対象とした。まず検体の病理組織学的評価を行い筋層浸潤性膀胱癌の発生傾向を解析した。続いて抽出 RNA を用いて遺伝子発現プロファイリングを行った。TCGA-BLCA データから作成したヒト筋層浸潤性膀胱癌の分子サブタイプ別遺伝子セットを用いた Gene Set Enrichment Analysis (GSEA)を行い、得られたマウス膀胱癌がヒト筋層浸潤性膀胱癌の分子サブタイプのいずれと近い関係にあるかを検証した。

【結果】Trp53 変異の導入、もしくはヘミ接合性欠損により筋層浸潤性膀胱癌の発生率が有意に上昇した。さらに、Krt5 発現細胞へのTrp53 変異導入により扁平上皮分化を伴う筋層浸潤性膀胱癌の発生率が約2 倍に上昇した。続いてBBN 投与により誘発されたマウス膀胱癌組織の免疫組織学的染色を行ったところ、筋層浸潤性腫瘍では Krt5 や Egfrが陽性となるなど、ヒトの基底扁平上皮様サブタイプ筋層浸潤性膀胱癌に類似した性質を示した。次に cDNA マイクロアレイにより得られた遺伝子発現プロファイルの非階層クラスター分析を行ったが、起源細胞もしくは Trp53 変異部位の違いによる差は認めなかった。Egfr 阻害剤投与による BBN 発癌への影響を評価したところ、癌の浸潤度や悪性度に影響を及ぼさなかったが、扁平上皮分化を伴う腫瘍の発生率は有意に減少した。【結語】BBN 膀胱化学化学発癌モデルにおいて、Krt5 発現細胞に Trp53 変異を導入することによりヒトの基底扁平上皮様サブタイプ筋層浸潤性膀胱癌に類似した腫瘍の発生を促進し、同モデルの腫瘍浸透率を改善すると考えられた。

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