インテグリン-リンクドキナーゼの過剰発現は、ヒト大腸癌におけるゲノム不安定性のメカニズムに関与している

Integrin-Linked-Kinase Overexpression Is Implicated in Mechanisms of Genomic Instability in Human Colorectal Cancer.

• Panagiota Chadla
• Marina Arbi
• Sofia Nikou
• Theodoros Kalliakoudas
• Helen Papadaki
• Stavros Taraviras
• Zoi Lygerou
• Vasiliki Bravou

抄録

背景:

ゲノムの不安定性は、腫瘍の発生と進行に寄与するがん細胞の特徴である。インテグリンリンクドキナーゼ（ILK）は、発がんに重要な役割を持つ局所接着タンパク質である。我々はこれまでに、ILK の過剰発現がヒト大腸がん（CRC）の進行に重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた。ILK がセントロソームや有糸分裂紡錘体形成を制御していることが明らかになってきたことを踏まえ、ヒト CRC におけるゲノム不安定性のメカニズムに ILK がどのように関与しているのかを明らかにすることを目的とした。

BACKGROUND: Genomic instability is a hallmark of cancer cells contributing to tumor development and progression. Integrin-linked kinase (ILK) is a focal adhesion protein with well-established role in carcinogenesis. We have previously shown that ILK overexpression is critically implicated in human colorectal cancer (CRC) progression. In light of the recent findings that ILK regulates centrosomes and mitotic spindle formation, we aimed to determine its implication in mechanisms of genomic instability in human CRC.

方法:

ILK の発現とゲノム不安定性のマーカー（小核形成、核の大きさ、強度）との関連を、異所性 ILK 過剰発現の二倍体ヒト大腸癌細胞 HCT116 で免疫蛍光法により、またヒト CRC サンプルでは Feulgen 染色法により調べた。また、ILK を阻害・過剰発現させた場合の HCT116 細胞における有糸分裂紡錘体形成における ILK の役割を免疫蛍光法で評価した。最後に、ヒトCRC組織サンプルのDNA損傷マーカー（p-H2AX、p-ATM/ATR）とILK過剰発現との関連を免疫組織化学的に、またILK過剰発現細胞の免疫蛍光的に評価した。

METHODS: Association of ILK expression with markers of genomic instability (micronuclei formation, nucleus size, and intensity) was investigated in diploid human colon cancer cells HCT116 upon ectopic ILK overexpression, by immunofluorescence and in human CRC samples by Feulgen staining. We also evaluated the role of ILK in mitotic spindle formation, by immunofluorescence, in HCT116 cells upon inhibition and overexpression of ILK. Finally, we evaluated association of ILK overexpression with markers of DNA damage (p-H2AX, p-ATM/ATR) in human CRC tissue samples by immunohistochemistry and in ILK-overexpressing cells by immunofluorescence.

結果:

ILK の過剰発現がヒト結腸癌細胞および組織サンプルのゲノム不安定性マーカーと関連していることを示した。ILK 過剰発現細胞では、ノコダゾール誘発性分裂停止は認められなかったが、特異的 ILK 阻害剤（QLT0267）で処理した細胞では、異常な分裂紡錘体が観察された。ILK過剰発現は、HCT116細胞およびヒトCRC組織サンプルにおけるDNA損傷のマーカーにも関連していた。

RESULTS: We showed that ILK overexpression is associated with genomic instability markers in human colon cancer cells and tissues samples. Aberrant mitotic spindles were observed in cells treated with specific ILK inhibitor (QLT0267), while ILK-overexpressing cells failed to undergo nocodazole-induced mitotic arrest. ILK overexpression was also associated with markers of DNA damage in HCT116 cells and human CRC tissue samples.

結論:

以上の知見は、ILK の過剰発現が CRC のゲノム不安定性のメカニズムに関与していることを示唆しており、ILK が癌における新たな役割を果たしていることを示唆している。

CONCLUSIONS: The above findings indicate that overexpression of ILK is implicated in mechanisms of genomic instability in CRC suggesting a novel role of this protein in cancer.