RAS-RAF 軸のがん原性変異は、GREB1 の発現を増加させ、CRC における腫瘍増殖をもたらす。

Oncogenic mutation in RAS-RAF axis leads to increased expression of GREB1 resulting in tumor proliferation in CRC.

• Masatoshi Kochi
• Takao Hinoi
• Hiroaki Niitsu
• Masashi Miguchi
• Yasufumi Saito
• Haruki Sada
• Kazuhiro Sentani
• Naoya Sakamoto
• Naohide Oue
• Hirotaka Tashiro
• Yusuke Sotomaru
• Wataru Yasui
• Hideki Ohdan

抄録

BRAF変異はヒト大腸がん（CRC）におけるBRAF変異の最大90％を占め、MEK-MAPK経路を構成的に活性化する。BRAF変異を有するCRCに対しては、上皮成長因子受容体に対する中和モノクローナル抗体のみでは効果がないことが認識されています。そのため、CRCにおけるBRAF変異の下流における治療標的の同定に関心が高まっている。そこで、我々は、CDX2P-G22CreマウスとCDX2P-CreERマウスという2つの異なるCreマウスモデルで誘導されたApc不活性化に基づくBRAF変異を有する大腸新生物を対象としたゲノム改変マウスを研究した。これらのマウスモデルで発生した大腸新生物を対象にオリゴヌクレオチドマイクロアレイ解析を行い、KRAS-BRAF-MAPK軸に対応する新たな分子標的を探索するために、Kras/Braf野生型マウス、Kras変異マウス、Braf変異マウスの大腸腫瘍の遺伝子発現プロファイルを比較した。Kras/Braf野生型と比較して、Braf変異マウスの結腸腫瘍では、Greb1（Growth Regulation by Estrogen by Breast cancer protein 1）の発現が最も上昇した遺伝子であることを明らかにした。GREB1のサイレンシングはCRC細胞株の増殖と腫瘍化を有意に減少させたが、GREB1の過剰発現は細胞増殖を促進した。GREB1は、子宮内膜症、乳がん、卵巣がんにおいてエストロゲン刺激による細胞増殖を媒介するホルモン応答性遺伝子として初めて同定されましたが、今回の結果は、RAS-RAF-MAPKシグナル伝達がCRCにおいてGREB1の発現をアップレギュレートし、細胞増殖を促進していることを示唆しています。このことから、GREB1はBRAF変異を有するCRCの治療標的となる可能性があると考えられます。

BRAF mutation accounts for up to 90 % of all BRAF mutations in human colorectal cancer (CRC), and constitutively activates the MEK-MAPK pathway. It is recognized that neutralizing monoclonal antibodies for epidermal growth factor receptor alone are not effective for CRC with BRAF mutation. Therefore, there are increasing interests in identification of the possible therapeutic targets in downstream of BRAF mutation in CRCs. To address this, we studied genome engineered mouse models for colonic neoplasia which has Braf mutation on the basis of Apc inactivation, induced in two distinct Cre mouse models, CDX2P-G22Cre and CDX2P-CreER mice. We carried out oligonucleotide microarray analysis for colonic neoplasia generated in these mouse models, and compared gene expression profiles among Kras/Braf wild-type, Kras mutated, and Braf-mutated mouse colon tumors to seek new molecular targets corresponding to the KRAS-BRAF-MAPK axis. We found that the expression of the Growth Regulation by Estrogen in Breast cancer protein 1 (Greb1) was the most upregulated gene in Braf-mutated mouse tumors compared to Kras/Braf wild-type counterparts. The silencing of GREB1 significantly reduced the proliferation and tumorigenesis of CRC cell lines, whereas the overexpression of GREB1 promoted cell proliferation. Although GREB1 was first identified as a hormone-responsive gene mediating estrogen-stimulated cell proliferation in endometriosis, breast and ovarian cancers, these results suggest that RAS-RAF-MAPK signaling upregulates GREB1 expression in CRC resulting in cellular proliferation. Thus, GREB1 is a possible therapeutic target for CRCs with Braf mutation.

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