JPH10117779A - Cancer cell having tumorigenicity and free from infiltrating and metastasizing ability, its preparation and screening of metastasis-related gene using the same cell - Google Patents

Cancer cell having tumorigenicity and free from infiltrating and metastasizing ability, its preparation and screening of metastasis-related gene using the same cell

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JPH10117779A
JPH10117779A JP9058467A JP5846797A JPH10117779A JP H10117779 A JPH10117779 A JP H10117779A JP 9058467 A JP9058467 A JP 9058467A JP 5846797 A JP5846797 A JP 5846797A JP H10117779 A JPH10117779 A JP H10117779A
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cells
cell
cancer
metastasis
ras
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JP9058467A
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Inventor
Masaaki Tatsuie
雅明 達家
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Chugai Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Chugai Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To establish the subject cancer cell strain suitable for researching the difference between a signal transmission circuit for obtaining tumorigenicity and a signal transmission circuit for obtaining infiltrating and metastasizing ability by transducing a specific cancer gene into a recipient cell. SOLUTION: A cancer cell strain having tumorigenicity, but not having infiltrating and metastasizing ability is established by a method to transduce a cancer gene of ras family into a cell derived from BALB/C 3T3 A31, etc. A 1-1 ras 1000 cell (FERM BP-5406) is preferably used as the cancer cell. The resultant cancer cell strain is useful for screening of the resultant cancer metastasis-related gene and research of characteristics of infiltrating and metastasizing ability.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、造腫瘍能があり浸
潤・転移能がない癌細胞、その作製方法およびそれを用
いた転移関連遺伝子のスクリーニング法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cancer cell having tumorigenic ability but not invasive / metastatic ability, a method for producing the same, and a method for screening metastasis-related genes using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】癌細胞の浸潤、転移は癌進行の最終段階
で発生し、癌患者を死に至らしめる最大の原因である。
しかしながら、浸潤、転移といった癌細胞の悪性化形質
が発現するための分子機構については、不明の点が多
く、治療を困難にしている。古くから病理学的には、発
癌過程において、腫瘤形成と浸潤、転移などの悪性形質
の発現とが区別される生物現象である、と認められてき
たにも拘わらず、その生化学的な根拠についての情報は
乏しく、治療の標的となる分子群の同定も進んでいな
い。
2. Description of the Related Art Cancer cell invasion and metastasis occur at the final stage of cancer progression and are the greatest cause of death in cancer patients.
However, there are many unclear points about the molecular mechanism for developing the malignant trait of cancer cells such as invasion and metastasis, which makes treatment difficult. Although it has long been recognized that pathologically, it is a biological phenomenon that distinguishes tumor formation from the development of malignant traits such as invasion and metastasis during the carcinogenesis, its biochemical basis The information on is poor, and the identification of therapeutic target molecules has not been advanced.

【0003】一般には、癌遺伝子および癌抑制遺伝子の
遺伝情報の変化の蓄積により、細胞は癌化し、時として
浸潤・転移能を獲得すると考えられている。すなわち、
外界から細胞の核内に信号を伝える機能を担う遺伝子に
変異が起こり、その遺伝子産物が下流の情報伝達経路を
常に「ON」の状態にする。これが癌細胞の形質発現の
原因となる。また、癌の進行において、造腫瘍能獲得に
必要な遺伝子変化に加えて、さらなる変化が起こった結
果、癌細胞の浸潤・転移能が獲得されると考えられてい
る(Evans CW. The Metastatic Cell:Behavior and Bio
chemistry, Chapman & Hall, London, 1991)。したが
って、癌細胞の転移は細胞内信号伝達系の異常により誘
導され、その信号伝達系は造腫瘍能獲得に必要な信号伝
達系とは異なっていると考えられている。それゆえ癌細
胞が浸潤・転移能を獲得する原因となる転移に特有の癌
関連信号伝達回路を明らかにすることは浸潤・転移の機
構を研究するうえで極めて重要である。
[0003] Generally, it is thought that cells accumulate and become invasive / metastatic due to accumulation of changes in genetic information of oncogenes and tumor suppressor genes. That is,
A mutation occurs in a gene responsible for transmitting a signal from the outside to the nucleus of a cell, and the gene product always sets the downstream information transmission pathway to “ON”. This causes the expression of cancer cells. In addition, in the progression of cancer, it is thought that, in addition to the genetic changes required for tumorigenicity, further changes occur, resulting in the invasion and metastasis of cancer cells (Evans CW. The Metastatic Cell). : Behavior and Bio
chemistry, Chapman & Hall, London, 1991). Therefore, metastasis of cancer cells is induced by abnormalities in the intracellular signal transduction system, and it is considered that the signal transduction system is different from the signal transduction system necessary for obtaining tumorigenicity. Therefore, it is extremely important to elucidate the cancer-related signal transduction circuit specific to metastasis that causes cancer cells to acquire the invasion / metastasis ability in studying the mechanism of invasion / metastasis.

【0004】このような研究のために、癌遺伝子を細胞
に導入し、造腫瘍能と浸潤・転移能とを区別して獲得す
る細胞が得られれば、上述した回路およびそれに関与す
る分子を同定するのに有用である。
[0004] For such research, if cells are obtained which introduce oncogenes into cells and obtain tumorigenicity and invasive / metastatic potential separately, the above-mentioned circuits and molecules involved in the circuits will be identified. Useful for

【0005】ともに共通の親株から発生しながら、ある
細胞は造腫瘍能をもつが、浸潤・転移能をもたない、一
方の細胞はその両方を有している。このような2種類の
細胞のセットが得られれば、転移に関わる信号伝達回路
を研究するうえで有用である。この基準に合う幾つかの
癌細胞株が得られている。例えば、囓歯類由来の細胞株
で、K1735、B16、T−lymphoma L5
178Y、Lewislung carcinoma、
rat ascites hepatomaAH797
4、ならびにこれらのインビボで転移した部分から細胞
を回収し、インビトロで培養選択して得られる派生株が
挙げられる(Fidler IJ et al., J.Natl. Cancer Inst.
67:947-956, 1981; Talmadge JE et al., J. Natl. Ca
ncer Inst. 69:975-980, 1982; Fidler IJ, Nature 24
2:148-149, 1973; Fidler IJ, Cancer Res. 35:218-22
4, 1975; Fidler IJ et al., Am. J. Pathol. 97:633-6
48, 1979; Ota et al., Clin. Exp. Metastasis 10:297
-308, 1992; Olsson Let al., Cancer Res. 41:4706-47
09, 1981; Brodt P, Cancer Res. 46:2442-2448, 1986;
Pal K et al., Invasion Metastasis 5:159-169, 198
5; Young MR etal., Cancer Res. 45:3918-3923, 1985;
Kawaguchi T et al., Clin. Exp. Metastasis 10:225-
238, 1992)。しかし、これらの細胞株の形質は実験中
不安定であることがあり(Poste G et al., Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 78:6226-6230,1981)、また浸潤・
転移能獲得に関係のない細胞の多くの特性がインビボ選
択で変化する。
[0005] While both cells originate from a common parent strain, some cells have tumorigenic potential but no invasion / metastasis, while one cell has both. If such a set of two types of cells is obtained, it is useful for studying a signal transmission circuit related to metastasis. Several cancer cell lines have been obtained that meet this criteria. For example, in a rodent-derived cell line, K1735, B16, T-lymphoma L5
178Y, Lewislung carcinoma,
rat assists hepatoma AH797
4, and a derivative strain obtained by recovering cells from the in vivo metastasized portion and culturing and selecting in vitro (Fidler IJ et al., J. Natl. Cancer Inst.
67: 947-956, 1981; Talmadge JE et al., J. Natl. Ca
ncer Inst. 69: 975-980, 1982; Fidler IJ, Nature 24
2: 148-149, 1973; Fidler IJ, Cancer Res. 35: 218-22
4, 1975; Fidler IJ et al., Am. J. Pathol. 97: 633-6
48, 1979; Ota et al., Clin. Exp.Metastasis 10: 297
-308, 1992; Olsson Let al., Cancer Res. 41: 4706-47
09, 1981; Brodt P, Cancer Res. 46: 2442-2448, 1986;
Pal K et al., Invasion Metastasis 5: 159-169, 198
5; Young MR etal., Cancer Res. 45: 3918-3923, 1985;
Kawaguchi T et al., Clin. Exp.Metastasis 10: 225-
238, 1992). However, the traits of these cell lines may be unstable during the experiment (Poste G et al., Proc. Nat.
l. Acad. Sci. USA 78: 6226-6230,1981)
Many properties of cells that are not involved in gaining metastasis change with in vivo selection.

【0006】もしも癌遺伝子導入によって安定な上述し
た細胞株のセットを得ることができれば、有用かつ価値
あるものとなるであろう。しかしながら、癌遺伝子導入
によって造腫瘍能および浸潤・転移能を獲得するかどう
かは、用いる細胞株によって異なる(Muschel RJ et a
l., Am. J. Pthol. 121:1-8, 1985)。さらに、癌遺伝
子の導入は、しばしば造腫瘍能獲得と共に、程度の差は
あれ浸潤・転移能を受容細胞に誘導する(Thorgeirsson
UP, Mol. Cell. Biol. 5:259-262, 1985; EganSE et a
l., Science 238:202-205, 1987)。現在までに、造腫
瘍能をもつが浸潤・転移能をもたない細胞と、これらを
両方もつ細胞とを厳密に確立したという報告は得られて
いない。したがって、実験系において、癌細胞の造腫瘍
能の特性、および浸潤・転移能の特性を分離して研究に
利用することは容易ではなかった。
It would be useful and valuable if a stable set of the above cell lines could be obtained by oncogene transfer. However, whether or not a tumorigenic and invasive / metastatic potential is obtained by oncogene transfer depends on the cell line used (Muschel RJ et a
l., Am. J. Pthol. 121: 1-8, 1985). Furthermore, the introduction of oncogenes often induces invasive / metastatic potential in recipient cells to a greater or lesser degree, together with the acquisition of tumorigenic potential (Thorgeirsson
UP, Mol. Cell. Biol. 5: 259-262, 1985; EganSE et a
l., Science 238: 202-205, 1987). To date, no report has been obtained that strictly established cells having tumorigenic ability but not invasion / metastasis and cells having both of them. Therefore, in an experimental system, it was not easy to separate the characteristics of the tumorigenicity of cancer cells and the characteristics of invasion / metastasis for use in research.

【0007】[0007]

【発明が解決すべき課題】本発明の目的は、造腫瘍能獲
得の信号伝達回路と浸潤・転移能獲得の信号伝達回路と
の違いを研究するのに適した、造腫瘍能があり浸潤・転
移能がない癌細胞株を確立することにある。このような
癌細胞株は、共通の親株から発生しかつ造腫瘍能と浸潤
・転移能の両方の性質を有する細胞株とセットで用いる
ことにより、浸潤・転移能の特性研究に使用することが
できる。また本発明の癌細胞株を用いて癌転移関連遺伝
子のスクリーニング法を開発することも本発明の目的で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tumorigenic, invasive / invasive tumor suitable for studying the difference between a signal transmitting circuit for acquiring tumorigenic ability and a signal transmitting circuit for acquiring invasive / metastatic ability. The purpose is to establish a cancer cell line that has no metastatic potential. Such cancer cell lines can be used to study the characteristics of invasive / metastatic potential by using them in combination with cell lines that develop from a common parental line and have both tumorigenic and invasive / metastatic properties. it can. It is also an object of the present invention to develop a method for screening for a metastasis-related gene using the cancer cell line of the present invention.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意研究した結果、本発明者は特定の癌遺伝子を受容
細胞に導入することにより、造腫瘍能を有するが浸潤・
転移能はもたない癌細胞株を確立することができた。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has shown that by introducing a specific oncogene into a recipient cell, it has tumorigenic potential,
A cancer cell line without metastatic potential could be established.

【0009】すなわち、本発明は、造腫瘍能があり浸潤
・転移能がない癌細胞を提供する。このような性質を有
する本発明の好ましい癌細胞は受託番号FERM BP
−5406で工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託
されている1−1ras1000細胞である。
That is, the present invention provides a cancer cell having a tumorigenic ability and no invasive / metastatic ability. A preferred cancer cell of the present invention having such properties is accession number FERM BP
This is 1-1ras1000 cells deposited at the National Institute of Bioscience and Human-Technology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology at -5406.

【0010】本発明はまた、BALB/c 3T3 A
31由来細胞にrasファミリーの癌遺伝子を導入する
ことによって、上記造腫瘍能があり浸潤・転移能がない
癌細胞を作製する方法を提供する。
The present invention also relates to BALB / c 3T3 A
The present invention provides a method for producing a cancer cell having the above-mentioned tumorigenic ability and no invasion / metastasis by introducing a ras family oncogene into a 31-derived cell.

【0011】本発明はさらに、造腫瘍能があり浸潤・転
移能がない癌細胞に、哺乳動物の体表または体内から得
た癌組織由来または癌細胞株由来のDNAを導入し、浸
潤・転移能を獲得したものを分離し、そのDNAを抽出
することからなる、浸潤・転移能を付与する性質のある
遺伝子をスクリーニングする方法を提供する。
[0011] The present invention further comprises introducing DNA derived from a cancer tissue or a cancer cell line obtained from the surface of a mammal or from the body into a cancer cell having a tumorigenic ability and no invasion / metastasis, thereby obtaining invasion / metastasis. Provided is a method for screening a gene having a property of imparting invasion / metastasis, comprising isolating a substance having acquired the ability and extracting the DNA.

【0012】本発明の造腫瘍能があり浸潤・転移能がな
い細胞株を作製するために使用できる受容細胞を選択す
る際には、このような細胞株を作製した後に上述したセ
ットとなる細胞株、すなわち造腫瘍能も浸潤・転移能も
有する細胞株が作製できるものが好ましい。この点を考
慮すると、癌遺伝子を導入すべき受容細胞は以下の性質
を有しているものである: 1)非転移形質を有しており、かつその非転移形質が安
定であること、 2)癌遺伝子の導入によって浸潤・転移能獲得細胞の出
現が可能であること、 3)癌遺伝子の導入によって浸潤・転移能を獲得した細
胞の選択が可能であること。
When selecting recipient cells that can be used to prepare the cell line of the present invention that has a tumorigenic ability and has no invasive / metastatic ability, the cells set as described above after the preparation of such a cell line are used. Strains, that is, those capable of producing cell lines having both tumorigenic ability and invasive / metastatic ability are preferred. In view of this, the recipient cell into which the oncogene is to be introduced has the following properties: 1) has a non-metastatic trait and is stable; ) Invasion / metastasis-capable cells can be obtained by the introduction of oncogenes. 3) Cells that have acquired invasion / metastasis by the introduction of oncogenes can be selected.

【0013】このような性質を満足する受容細胞として
は、例えばBALB/c 3T3A31系の細胞(Kaku
naga T, et al. 編集, Transformation Assay of Estab
lished Cell Lines: Mechanisms and Application, Oxf
ord University Press, New York, 1985, p55-73)を挙
げることができるが、上記の性質をもつ細胞であれば、
これに限定せずに使用することができる。BALB/c
3T3 A31系の細胞としては、例えば本発明の実
施例で使用した角永によって確立されたBALB/c
3T3 A31−1−1、BALB/c 3T3 A3
1−1−8およびBALB/c 3T3 A31−1−
13などを用いることができる(Kakunaga et al., Sci
ence 209:505-507, 1980)。
Recipient cells satisfying such properties include, for example, BALB / c 3T3A31 cells (Kaku
naga T, et al. Editing, Transformation Assay of Estab
lished Cell Lines: Mechanisms and Application, Oxf
ord University Press, New York, 1985, p55-73).
It can be used without limitation. BALB / c
Examples of 3T3 A31 cells include, for example, BALB / c established by Kakunaga used in Examples of the present invention.
3T3 A31-1-1, BALB / c 3T3 A3
1-1-8 and BALB / c 3T3 A31-1-
13 (Kakunaga et al., Sci.
ence 209: 505-507, 1980).

【0014】受容細胞に導入する癌遺伝子としては、受
容細胞にフォーカス(フォーカス形成、すなわち細胞の
盛り上がりは細胞の癌化を意味する)を作らせ、かつ浸
潤・転移能を付与しない活性のある癌遺伝子、例えばr
asファミリー遺伝子が使用できる。本発明では、特に
活性型c−Ha−rasを使用して造腫瘍能があるが浸
潤・転移能がない癌細胞を確立することができたが、こ
れに限定されない。
An oncogene to be introduced into a recipient cell is an active cancer that causes the recipient cell to form a focus (the formation of a focus, that is, the swelling of the cell means canceration of the cell) and does not impart invasive / metastatic ability. Gene, eg r
As family genes can be used. In the present invention, cancer cells having tumorigenic ability but no invasive / metastatic ability could be established using activated c-Ha-ras, but the present invention is not limited thereto.

【0015】本発明の癌細胞を作製するには、上記癌遺
伝子を組み込んだプラスミドを用意し、これを受容細胞
に導入する。受容細胞に癌遺伝子を導入する方法として
は、エレクトロポレーション法(Tatsuka et al., Exp.
Cell Res. 178:154-162, 1988)を用いるのが簡便であ
るが、リン酸カルシウム法、マイクロインジェクション
法などの他の方法を用いることもできる。
To prepare the cancer cell of the present invention, a plasmid having the above-mentioned oncogene incorporated therein is prepared, and this is introduced into a recipient cell. Methods for introducing oncogenes into recipient cells include electroporation (Tatsuka et al., Exp.
Cell Res. 178: 154-162, 1988) is convenient, but other methods such as a calcium phosphate method and a microinjection method can also be used.

【0016】形質転換した後、細胞をディッシュに播
き、フォーカスフォーメーションアッセイに付し、出現
した形質転換フォーカスを分離して、独立した細胞株と
して増やすか、あるいはプールする。
After transformation, the cells are seeded on a dish and subjected to a focus formation assay, and the transformed foci that have emerged are isolated and expanded as independent cell lines or pooled.

【0017】形質転換した細胞中に癌遺伝子が確かに組
み込まれたかを確認するには、サザーンブロット分析を
行い、また導入遺伝子がmRNAに転写されているかを
確認するには、転写されたmRNAのノーザンブロット
分析を行うことができる。さらに、mRNAがタンパク
質に翻訳されたかどうかの確認には、例えば抗p21
ras抗体を用いるイムノブロット分析を行うことができ
る。
To confirm that the oncogene has been integrated into the transformed cells, Southern blot analysis is performed, and to determine whether the transgene has been transcribed into mRNA, the transcribed mRNA must be analyzed. Northern blot analysis can be performed. Furthermore, to confirm whether mRNA was translated into a protein, for example, anti-p21
Immunoblot analysis using ras antibodies can be performed.

【0018】このようにして得られた細胞株の造腫瘍能
および浸潤・転移能を動物を使って確認する。本発明で
は、BALB/cヌードマウスを用いて、造腫瘍能アッ
セイには形質転換細胞をヌードマウス皮下に注射して、
腫瘍の形成の有無、増殖速度、潜伏期間(注射してから
癌のコブが認識されるまでの期間)を観察した。また実
験的転移アッセイには形質転換細胞をヌードマウスの尾
静脈に注射し、5週後にマウスを屠殺し、転移の有無を
検死解剖で確認した。
The tumorigenicity and invasive / metastatic potential of the cell line thus obtained are confirmed using animals. In the present invention, BALB / c nude mice are used, and for tumorigenicity assay, transformed cells are injected subcutaneously into nude mice.
The presence or absence of tumor formation, the growth rate, and the incubation period (the period from injection to the recognition of cancer bumps) were observed. In the experimental metastasis assay, the transformed cells were injected into the tail vein of nude mice. Five weeks later, the mice were sacrificed, and the presence or absence of metastasis was confirmed by necropsy.

【0019】本発明では上記のようにして、造腫瘍能を
有するが浸潤・転移能をもたない細胞株を確立すること
ができた。本発明で確立した細胞株のうち、特に好まし
い細胞株は1−1ras1000細胞と命名され、平成
8年2月20日付けで工業技術院生命工学工業技術研究
所(日本国茨城県つくば市東1丁目1番3号(郵便番号
305))に受託番号FERM BP−5406として
国際寄託された。また、1−13ras1000細胞も
1−1ras1000細胞と同様の性質を有する好まし
い癌細胞である。
In the present invention, as described above, a cell line having tumorigenic ability but not invasive / metastatic ability could be established. Among the cell lines established in the present invention, a particularly preferred cell line is named 1-1ras1000 cell, and dated February 20, 1996, the Institute of Biotechnology and Industrial Science and Technology (1-Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japan). No. 1 (zip code 305) was deposited internationally under accession number FERM BP-5406. Further, 1-13ras1000 cells are also preferred cancer cells having the same properties as 1-1ras1000 cells.

【0020】1−1ras1000細胞は、導入癌遺伝
子の発現量を高めるために、増幅操作を行って得られる
クローンの1つであり、フォーカスから単離されたとき
の親株よりも約16倍ras遺伝子が増幅しており、過
剰発現しているクローンといえる。1−1ras100
0細胞の非転移形質は極めて安定であり、試験管内の継
代、あるいは紫外線やメチルコラントレンなどのイニシ
エーターならびにTPAの処理によっても、転移性への
変換は起こらない。また、基底膜(マトリゲル)をコー
トしたマイクロポアフィルターを通過させるという操作
での選択を行っても浸潤・転移能を有するクローンは非
常に得にくい。
The 1-1 ras1000 cell is one of the clones obtained by performing an amplification operation in order to increase the expression level of the introduced oncogene, and is about 16 times as large as the parent strain when isolated from the foci. Is amplified and it can be said that the clone is overexpressed. 1-1ras100
The non-metastatic trait of 0 cells is extremely stable, and conversion to metastatic does not occur by in vitro passage or treatment of an initiator such as ultraviolet light or methylcholanthrene and TPA. Further, even if selection is performed by passing through a micropore filter coated with a basement membrane (Matrigel), it is very difficult to obtain a clone having invasion / metastasis ability.

【0021】したがって、1−1ras1000細胞は
転移形質を発現しておらず、また、その非転移形質が非
常に安定な細胞である。しかしながら、この性質は1−
1ras1000細胞に浸潤・転移能が潜在的に無いこ
とに由来する、という可能性も否定できない。そこで、
この細胞に癌遺伝子srcを移入したところ、おびただ
しい数の転移巣が肺に観察された。このことから、1−
1ras1000細胞は浸潤・転移能獲得のステップが
欠失しているのではないことが判明した。浸潤・転移能
を有するsrcを取り込んだ細胞の運動能力は、基底膜
(マトリゲル)上でrasを取り込んだ細胞のそれより
も高かった。src形質転換細胞はマイクロポアフィル
ターを用いた実験でも、基底膜に対して浸潤性を示し
た。
Therefore, 1-1ras1000 cells do not express a metastatic trait, and their non-metastatic traits are very stable. However, this property is 1-
It cannot be denied that 1ras1000 cells may have no invasion / metastasis potential. Therefore,
When these cells were transfected with the oncogene src, numerous metastatic foci were observed in the lungs. From this, 1-
It was found that 1ras1000 cells did not lack the step of acquiring invasion / metastasis. The motility of cells that had taken up src with invasive / metastatic ability was higher than that of cells that had taken up ras on the basement membrane (Matrigel). The src-transformed cells also showed invasiveness to the basement membrane in experiments using a micropore filter.

【0022】本発明によって、造腫瘍能があり浸潤・転
移能がない癌細胞株と、上述した造腫瘍能と浸潤・転移
能の両方の性質を有する細胞株とがセットで得られたこ
とになり、これによって浸潤・転移能の特性を造腫瘍能
の特性と分離して研究に利用することが可能となった。
According to the present invention, a cancer cell line having tumorigenic ability but no invasive / metastatic ability and a cell line having both of the above-mentioned tumorigenic ability and invasive / metastatic ability were obtained as a set. As a result, it became possible to separate the characteristics of invasion / metastasis from those of tumorigenicity for use in research.

【0023】本発明の造腫瘍能を有するが浸潤・転移能
をもたない細胞株を用いて、浸潤・転移能を付与する遺
伝子のスクリーニングを実施することができる。本発明
のスクリーニング法を行うには、本発明の細胞株に、哺
乳動物の体表または体内から得た癌組織由来または癌細
胞株由来のDNAを導入し、浸潤・転移能を獲得したも
のを分離し、そのDNAを抽出することによって、浸潤
・転移能を付与する性質のある遺伝子をスクリーニング
することができる。
Using the cell line of the present invention which has tumorigenic ability but does not have invasive / metastatic ability, screening for a gene imparting invasive / metastatic ability can be carried out. In order to carry out the screening method of the present invention, a cell line of the present invention is obtained by introducing DNA derived from a cancer tissue or a cancer cell line obtained from the surface of a mammal or from the body into a cell line of the present invention, and acquiring invasion / metastasis ability. By separating and extracting the DNA, a gene having a property of imparting invasion / transfer ability can be screened.

【0024】本発明の1−1ras1000細胞株を用
いる浸潤・転移能を付与する性質のある遺伝子の具体的
スクリーニング法は以下の手順によって行うことができ
る。 1)転移性癌細胞(哺乳動物の体表または体内から得た
癌組織由来または癌細胞株由来)のゲノム遺伝子、ある
いは哺乳動物細胞発現ベクターを用いて作製したcDN
Aライブラリー(哺乳動物の体表または体内から得た癌
組織由来または癌細胞株由来)を作製する。 2)1)で得たゲノム遺伝子、あるいはcDNAライブ
ラリーのいずれか、ならびに選択マーカー(例えば、ヒ
グロマイシン耐性遺伝子)を1−1ras1000細胞
に導入する。リン酸カルシウム法、電気的方法、および
リポソーム法などを用いて導入できる。選択法として
は、この他にもneo耐性遺伝子やgpt選択などを用
いることができる。 3)選択マーカーがヒグロマイシン耐性遺伝子である場
合には、ヒグロマイシンを含む培地で細胞を培養し、ヒ
グロマイシン耐性となった細胞を得る。 4)浸潤・転移能を指標にしてヒグロマイシン耐性細胞
を選別する。 5)ヒト遺伝子に特異的なAlu配列を含み、c−Ha
−rasではない遺伝子断片を回収する。遺伝子断片の
回収には、例えばプラークハイブリダイゼーションを用
いることができる。
A specific screening method for a gene having the property of imparting invasion / metastasis using the 1-1ras1000 cell line of the present invention can be performed by the following procedure. 1) Genomic gene of metastatic cancer cells (derived from cancer tissues or cancer cell lines obtained from or on the body of mammals) or cDN prepared using mammalian cell expression vectors
An A library (derived from a cancer tissue or cancer cell line obtained from the body surface or body of a mammal) is prepared. 2) The genomic gene or cDNA library obtained in 1) and a selection marker (eg, a hygromycin resistance gene) are introduced into 1-1ras1000 cells. It can be introduced using a calcium phosphate method, an electrical method, a liposome method, or the like. As a selection method, a neo resistance gene, gpt selection, or the like can be used. 3) When the selectable marker is a hygromycin resistance gene, the cells are cultured in a medium containing hygromycin to obtain hygromycin resistant cells. 4) Hygromycin-resistant cells are selected based on the invasive / metastatic ability. 5) c-Ha containing Alu sequence specific to human gene
Recover gene fragments that are not ras. Plaque hybridization can be used for recovery of the gene fragment, for example.

【0025】また、哺乳動物細胞発現ベクターを用いて
作製したcDNAライブラリーを導入した場合には、エ
ピゾームとして回収したり(Tatsuka M et al., Nature
359:333-336, 1992)、プラスミド・レスキューやPC
Rやライブラリー作製などの方法を用いることができ
る。 6)回収した各遺伝子断片を、それぞれ単独で、あるい
は混合して1−1ras1000細胞に導入し、浸潤・
転移能を獲得するかを確認する。具体的には、例えば、
プラークハイブリダイゼーションで得たファージDNA
をクローンごとに増やして、それぞれあるいは混合して
1−1ras1000細胞に導入し、導入細胞をヌード
マウスの皮下または尾静脈に注射して、転移するように
なった細胞が出現するファージクローンを得る。 7)浸潤・転移能を付与する遺伝子をプローブに、cD
NAライブラリーから、完全長に近いcDNAを分離
し、遺伝子配列を決定する。これに基づいてアミノ酸配
列を決定する。 8)7)で分離したcDNAをプローブにし、ヒトゲノ
ム遺伝子ライブラリーをスクリーニングし、全エキソン
を含むヒトゲノム遺伝子を分離する。 9)7)で分離したcDNAを哺乳動物細胞発現ベクタ
ーに組み込み、1−1ras1000細胞に導入して浸
潤・転移能を獲得するかを確認する。
When a cDNA library prepared using a mammalian cell expression vector is introduced, it may be recovered as an episome (Tatsuka M et al., Nature
359: 333-336, 1992), plasmid rescue and PC
Methods such as R and library production can be used. 6) Each of the collected gene fragments is introduced alone or in a mixture into 1-1ras1000 cells.
Check to obtain metastatic ability. Specifically, for example,
Phage DNA obtained by plaque hybridization
Is introduced into 1-1ras1000 cells individually or mixed, and the transfected cells are injected subcutaneously or into the tail vein of a nude mouse to obtain a phage clone in which cells that have become metastatic appear. 7) Using a gene conferring invasion / metastasis as a probe,
Near-full-length cDNA is isolated from the NA library and the gene sequence is determined. The amino acid sequence is determined based on this. 8) Using the cDNA isolated in 7) as a probe, a human genomic gene library is screened, and a human genomic gene containing all exons is isolated. 9) Incorporate the cDNA separated in 7) into a mammalian cell expression vector, and introduce it into 1-1ras1000 cells to confirm whether or not to acquire invasive / metastatic ability.

【0026】このようにして得られる遺伝子は癌細胞に
浸潤・転移能を付与する遺伝子であるといえる。
The gene thus obtained can be said to be a gene that imparts invasive / metastatic ability to cancer cells.

【0027】従来、転移関連遺伝子をスクリーニングす
るための様々な研究がなされてきた。例えば、Weiberg
らのグループは、NIH3T3細胞を用いて、転移遺伝
子を形質発現クローニングしようと試みたが、失敗に終
わっている(Bernstein SC and Weiberg R, Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 82:1726-1730, 1985)。また、高転
移性癌細胞からmRNAを抽出し、別途、低転移性癌細
胞からもmRNAを抽出し、これらの比較から遺伝子の
高転移癌細胞に多いmRNAを特定する方法によって、
nm23(Leone A et al., Cell 65:25-35, 1991)、
CD44(Gunthert U et al., Cell 65:13-24, 199
1)、Kai−1(Dong JT et al., Science268:884-88
6, 1995)などの遺伝子がクローニングされている。ある
いは、virus-insertion mutagenesis法による内在的な
転移遺伝子(Tiam−1)がクローニングされている
(Habets GGM et al., Cell 77:537-549, 1994)。しか
しながら、このような方法で分離された遺伝子は必ずし
も転移関連遺伝子ではないことが多く、転移関連遺伝子
スクリーニングの効率は悪い。
Conventionally, various studies have been made to screen for metastasis-related genes. For example, Weiberg
The group attempted to clone the transgene using NIH3T3 cells, but failed to do so (Bernstein SC and Weiberg R, Proc. Nat.
l. Acad. Sci. USA 82: 1726-1730, 1985). In addition, by extracting mRNA from highly metastatic cancer cells, separately extracting mRNA from low metastatic cancer cells, and comparing these genes to identify mRNA that is more abundant in highly metastatic cancer cells,
nm23 (Leone A et al., Cell 65: 25-35, 1991),
CD44 (Gunthert U et al., Cell 65: 13-24, 199
1), Kai-1 (Dong JT et al., Science 268: 884-88)
6, 1995). Alternatively, an endogenous transgene (Tiam-1) by the virus-insertion mutagenesis method has been cloned (Habets GGM et al., Cell 77: 537-549, 1994). However, the genes isolated by such a method are not necessarily transfer-related genes in many cases, and the efficiency of the transfer-related gene screening is low.

【0028】本発明の1−1ras1000細胞は造腫
瘍能があり浸潤・転移能がないので、この細胞に癌細胞
由来の遺伝子を導入し、その細胞に浸潤・転移能が付与
されれば、導入遺伝子は浸潤・転移能獲得に深く関与す
るものであると考えられる。このような本発明のスクリ
ーニング法を用いることにより、癌細胞に浸潤・転移能
を付与する遺伝子を効率よく同定することができ、転移
のメカニズムを研究するうえで極めて有用である。
Since the 1-1ras1000 cells of the present invention have tumorigenicity and no invasive / metastatic ability, a gene derived from a cancer cell is introduced into these cells. Genes are thought to be deeply involved in the acquisition of invasive and metastatic potential. By using such a screening method of the present invention, a gene that imparts invasion / metastasis to cancer cells can be efficiently identified, which is extremely useful in studying the mechanism of metastasis.

【0029】本発明では、実際にv−src癌遺伝子を
1−1ras1000細胞に導入するとその細胞は浸潤
・転移能を獲得することが確認された。またv−src
は親株であるBALB/c 3T3 A31にも浸潤・
転移能を付与した。これらの事実は、src遺伝子が浸
潤・転移能付与に関与する遺伝子であることを示唆す
る。
In the present invention, it was confirmed that when the v-src oncogene was actually introduced into 1-1ras1000 cells, the cells acquired invasive / metastatic ability. Also, v-src
Also invaded the parent strain, BALB / c 3T3 A31.
Transferability was imparted. These facts suggest that the src gene is a gene involved in imparting invasive / metastatic ability.

【0030】本発明ではさらに、種々の転移能を有する
癌細胞株からDNAを抽出し、それらを用いて転移能の
ない本発明の1−1ras1000細胞をトランスフェ
クションし、形質転換細胞をヌードマウスに注射して転
移能を検定した。その結果、形質転換細胞は転移能を獲
得したことが確認され、またこの転移能は継代培養して
も安定であり、転移能に変化は認められなかった。従っ
て、1−1ras1000細胞が、癌転移能を有するD
NAをスクリーニングするための有用なツールであるこ
とが実証された。
Further, in the present invention, DNA is extracted from cancer cell lines having various metastatic potentials, and the cells are used to transfect 1-1ras1000 cells of the present invention having no metastatic potential, and the transformed cells are transferred to nude mice. The injection was tested for metastatic potential. As a result, it was confirmed that the transformed cells had acquired the metastatic ability, and the metastatic ability was stable even after subculture, and no change was observed in the metastatic ability. Therefore, 1-1ras1000 cells have D
It proved to be a useful tool for screening NA.

【0031】さらに、本発明によって、造腫瘍能があり
浸潤・転移能がない癌細胞と、同じ親株由来であって造
腫瘍能も浸潤・転移能も有する癌細胞とがセットで得ら
れたことになり、これらは造腫瘍能獲得の信号伝達回路
と浸潤・転移能獲得の信号伝達回路との違いを研究する
のに極めて有用である。
Further, according to the present invention, a set of cancer cells having tumorigenic ability but not invasive / metastatic ability and cancer cells derived from the same parent strain and having both tumorigenic ability and invasive / metastatic ability were obtained. These are extremely useful for studying the difference between the signal transmission circuit for acquiring tumorigenic ability and the signal transmission circuit for acquiring invasive / metastatic ability.

【0032】本発明のスクリーニング法を利用すること
により、良性腫瘍と悪性腫瘍の鑑別、高転移性か低転移
性かの予測、あるいは臓器特異的な転移の予測を行うこ
とが可能となる。さらには、本発明のスクリーニング法
で癌細胞に浸潤・転移能を付与する遺伝子であると同定
された遺伝子から、転移関連タンパク質を得ることがで
き、癌の新たな診断薬や治療薬の開発が期待できる。本
発明の産業上の利用性は極めて大きい。
By using the screening method of the present invention, it is possible to discriminate a benign tumor from a malignant tumor, to predict whether the metastasis is high or low, or to predict an organ-specific metastasis. Furthermore, a metastasis-related protein can be obtained from a gene identified by the screening method of the present invention as a gene that imparts invasion / metastasis to cancer cells, and new diagnostic and therapeutic agents for cancer can be developed. Can be expected. Industrial applicability of the present invention is extremely large.

【0033】本発明を以下の実施例によってさらに詳し
く説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

【0034】[0034]

【実施例】本発明の実施例に用いた細胞株およびプラス
ミドを以下に簡単に記載する。細胞株 本発明で受容細胞として用いたBALB/c 3T3
A31由来のクローン1−1および1−13は角永によ
り確立され(Kakunaga T et al., Science 209:505-50
7, 1980)、いずれも放射線および化学物質で癌化する
が、その感受性には二者で差がある。本実施例ではオリ
ジナル細胞の培養初期のものを使用した。UVおよびM
CA(3-methylcholanthorene)で誘導した変異細胞(T
atsuka M,Nature 359:333-336, 1992)、およびKi−
MSV(Kirsten株マウス肉腫ウイルス)で変異させた
細胞(Kakunaga T, in Omen GS et al.,(eds), Genetic
Variability in Responses to Chemical Exposure, Co
ld Spring Harbor Laboratory, New York, 1984, p257-
274)も用いた。これらのすべての細胞株は、ヌードマ
ウスの皮下に注射し、造腫瘍性を試験した。浸潤・転移
能を確認する実験に用いた陰性コントロール細胞は3Y
1、陽性コントロール細胞はfos−SR−3Y1−2
02(Taniguchi S et al., Cancer Res. 49:6738-674
4, 1989)であった。
EXAMPLES The cell lines and plasmids used in the examples of the present invention are briefly described below. Cell line BALB / c 3T3 used as a recipient cell in the present invention
Clones 1-1 and 1-13 from A31 have been established by Kakunaga (Kakunaga T et al., Science 209: 505-50).
7, 1980), all of which are cancerous by radiation and chemicals, but their susceptibility is different. In this example, the original cells used in the initial stage of the culture were used. UV and M
Mutant cells induced by CA (3-methylcholanthorene) (T
atsuka M, Nature 359: 333-336, 1992), and Ki-
Cells mutated with MSV (Kirsten strain mouse sarcoma virus) (Kakunaga T, in Omen GS et al., (Eds), Genetic
Variability in Responses to Chemical Exposure, Co
ld Spring Harbor Laboratory, New York, 1984, p257-
274) was also used. All these cell lines were injected subcutaneously into nude mice and tested for tumorigenicity. Negative control cells used for experiments to confirm invasion / metastasis were 3Y
1. Positive control cells were fos-SR-3Y1-2
02 (Taniguchi S et al., Cancer Res. 49: 6738-674
4, 1989).

【0035】すべての細胞株は、10%FCSを含むE
MEM培地で、5%CO2、37℃下で培養した。プラスミド pSV2neo−rasはpSV2neoのBamHI
サイトに活性型c−Ha−rasが挿入されている。p
cDsrcはpcDのEcoRIサイトにv−src癌
遺伝子が挿入されている(Yagi T et al., Mol. Carcin
og. 1:222-228,1989; Kizaka et al., Mol. Cell. Bio
l. 9:5669-5675, 1989)。ヒグロマイシン耐性遺伝子を
もつpHygプラスミドも使用した。 実施例1:BALB/c 3T3 A31由来細胞の形
質転換 角永により確立されたBALB/c 3T3 A31由
来のクローン1−1(以下においてA31−1−1と記
載することがある)および1−13(A31−1−13
と記載することがある)を用いて、インビトロの形質転
換に対する感受性試験を行った。形質転換実験には、上
述したUV照射、MCA暴露およびv−Ki−ras癌
遺伝子をもつKi−MSVによるウイルスを用いた。形質転換細胞のフォーカス形成能 A31−1−13は、A31−1−1に比べて、化学的
および物理的に誘導された癌の形質転換に、これまでの
報告通り(Tatsuka M et al., 前出, 1992)より高い感
受性を示した。Ki−MSVによる形質転換に関して
は、両クローンでの感受性は、これまでの報告通り(Ka
kunaga T, 前出, 1984)同じであった。両クローン間
で、形成されたフォーカスの形態学上の差はあった。し
かし、形質転換誘導に用いた発癌剤ごとに、そのフォー
カスの形態に差はなかった。A31−1−1よりもA3
1−1−13由来のフォーカスの方が、より大きく増殖
速度が速かった。形質転換細胞の造腫瘍能および浸潤・転移能 すべての形質転換細胞は、ヌードマウスまたは新生BA
LB/cマウスの皮下に注射し、腫瘍ができるか試験し
た。一方、親株およびMOCK細胞(例えば、MCAの
みを含まず、形質転換した細胞)を注射しても、癌は形
成されなかった。両クローン間で、増殖速度および潜伏
期間に大きな差はなかった。
All cell lines are E-cells containing 10% FCS.
The cells were cultured in a MEM medium under 5% CO 2 at 37 ° C. Plasmid pSV2neo-ras is the BamHI of pSV2neo.
Activated c-Ha-ras is inserted at the site. p
cDsrc has a v-src oncogene inserted at the EcoRI site of pcD (Yagi T et al., Mol. Carcin.
og. 1: 222-228,1989; Kizaka et al., Mol. Cell. Bio
l. 9: 5669-5675, 1989). The pHyg plasmid carrying the hygromycin resistance gene was also used. Example 1: Transformation of BALB / c 3T3 A31-derived cells Clone 1-1 (hereinafter sometimes referred to as A31-1-1) and 1-13 derived from BALB / c 3T3 A31 established by Kakunaga (A31-1-13
Was used to perform a susceptibility test for in vitro transformation. For the transformation experiment, the above-mentioned UV irradiation, MCA exposure, and the virus by Ki-MSV having the v-Ki-ras oncogene were used. The focus forming ability A31-1-13 of the transformed cells , as compared to A31-1-1, was more effective in transforming chemically and physically induced cancers as reported previously (Tatsuka M et al., Supra, 1992). For the transformation with Ki-MSV, the sensitivity of both clones was as reported previously (Ka
kunaga T, supra, 1984) There were morphological differences in the foci formed between the two clones. However, there was no difference in the form of the focus between the carcinogens used for the induction of transformation. A3 than A31-1-1
The focus derived from 1-1-13 was larger and faster in growth rate. Tumor-forming potential and invasive / metastatic potential of transformed cells All transformed cells were either nude mice or neonatal BA.
LB / c mice were injected subcutaneously and tested for tumor formation. On the other hand, injection of the parent strain and MOCK cells (eg, transformed cells without MCA alone) did not produce cancer. There was no significant difference in growth rate and incubation period between the two clones.

【0036】活性型ras癌遺伝子は、形質転換細胞に
浸潤・転移能をしばしば誘導することが知られている。
そこで、活性型ras癌遺伝子を導入した形質転換細胞
をヌードマウス尾静脈に注射し、肺に転移巣を形成する
かを検討した。
It is known that active ras oncogene often induces invasion / metastasis in transformed cells.
Therefore, the transformed cells into which the active ras oncogene was introduced were injected into the tail vein of nude mice, and it was examined whether a metastatic focus was formed in the lung.

【0037】なお、本発明を通じて造腫瘍能および実験
的な転移アッセイは以下の方法によって行った。
[0037] Throughout the present invention, tumorigenicity and an experimental metastasis assay were performed by the following methods.

【0038】6〜7週齢のBALB/cヌードマウスを
用意した。細胞はトリプシン処理後集め、PBSで洗浄
した。造腫瘍アッセイでは、106個の細胞をヌードマ
ウス皮下に注射した。実験的な転移アッセイでは、5x
105個の細胞を7〜8週齢のヌードマウスの尾静脈に
注射した。rasで形質転換した細胞を注射したマウス
は5週後に屠殺し、転移の有無を検死解剖で確認した。
一方、予備実験において、srcで形質転換した細胞を
マウスに注射すると、肺に転移し非常に早く増殖するの
で、18〜24日で死ぬことがわかっていた。この現象
を避けるため、srcで形質転換した細胞を注射したマ
ウスを用いて転移性の実験を行うときは、2週目で屠殺
し、検死解剖した。肺の転移結節は15%インディアン
インク(Wexler H, J. Natl. Cancer Inst. 36:641-64
5, 1966)を肺に吹き込んだ後に計測した。
BALB / c nude mice 6 to 7 weeks old were prepared. Cells were collected after trypsinization and washed with PBS. In the tumorigenic assay, 10 6 cells were injected subcutaneously in nude mice. In an experimental metastasis assay, 5x
10 5 cells were injected into the tail vein of 7-8 week old nude mice. The mice injected with the cells transformed with ras were sacrificed 5 weeks later, and the presence or absence of metastasis was confirmed by autopsy.
On the other hand, in a preliminary experiment, it was found that injection of mice with src-transformed cells metastasized to the lungs and proliferated very quickly, resulting in death in 18 to 24 days. To avoid this phenomenon, when performing metastatic experiments using mice injected with src transformed cells, they were sacrificed at 2 weeks and necropsied. Metastatic nodules in the lung are 15% Indian, Inc. (Wexler H, J. Natl. Cancer Inst. 36: 641-64).
5, 1966) into the lungs.

【0039】幾つかの実験では、BALB/cマウスお
よびナチュラルキラー(NK)細胞を抑制されたBAL
B/cマウスを用いた。NK活性を除くため、癌細胞の
注射3日前に、200μlの抗アシアロGM1血清を、
7〜8週齢のBALB/cマウスの尾静脈に注射した。
抗アシアロGM1血清は、特異的にNK細胞に結合し、
その機能を抑えることが知られている(Kasai M et a
l., Eur. J. Immunol. 10:175-180, 1980)。
In some experiments, BALB / c mice and natural killer (NK) cells were
B / c mice were used. In order to remove the NK activity, in injection three days before the cancer cells, the anti-asialo GM 1 serum of 200μl,
BALB / c mice, 7-8 weeks old, were injected into the tail vein.
The anti-asialo GM 1 serum specifically binds to NK cells,
It is known to suppress its function (Kasai M et a
l., Eur. J. Immunol. 10: 175-180, 1980).

【0040】A31−1−1細胞およびA31−1−1
3細胞の造腫瘍能と浸潤・転移能について得られた結果
を以下の表1に示す。
A31-1-1 cells and A31-1-1
The results obtained for the tumorigenicity and invasive / metastatic potential of the three cells are shown in Table 1 below.

【0041】[0041]

【表1】 UV、MCAおよびKi−MSVで形質転換したA31−1−1およびA31−1−13細胞における転移試験 注射した 結節を有するマウス数細胞株 マウス数 結節数 (結節/マウス) UVで形質転換した細胞* 1-1UV 5† 0 0 1-13UV 5† 0 0 MCAで形質転換した細胞* 1-1MCA 5† 0 0 1-13MCA 5† 0 0 Ki-MSVで形質転換した細胞* 1-1ki-msv1 5† 0 0 1-1ki-msv2 5† 0 0 1-1ki-msv3 5† 0 0 1-1ki-msv4 5† 0 0 1-1ki-msv5 5† 0 0 1-13ki-msv1 5† 0 0 1-13ki-msv2 5† 0 0 1-13ki-msv3 5† 0 0 1-13ki-msv4 5† 0 0 1-13ki-msv5 5† 0 0 陽性コントロール fos-SR-3Y1-202 3‡ 324 3(149,103,72) 陰性コントロール3Y1 5† 0 0 *106細胞をBALB/cヌードマウスに皮下注射すると、すべての形質転換 細胞は造腫瘍性であった。 †BALB/cヌードマウスの尾静脈に5x105細胞を注射し、5週間後に動 物を屠殺し、検死解剖して肺への転移を調べた。 ‡動物は2週間後に検死解剖した。Table 1 A31-1-1 and A transformed with UV, MCA and Ki-MSVMetastasis test in 31-1-13 cells Number of mice with nodules injectedCell line No. of mice Nodules (nodules / mouse)  Cells transformed with UV * 1-1UV 5 † 0 1-13 UV 5 † 0 0 Cells transformed with MCA * 1-1MCA 5 † 0 1-13MCA 5 † 0 0 Cells transformed with Ki-MSV * 1-1ki-msv1 5 † 0 0 1-1ki-msv2 5 † 0 0 1-1ki-msv3 5 † 0 0 1-1ki-msv4 5 † 0 0 1-1ki-msv5 5 † 0 0 1-13ki- msv1 5 † 0 0 1-13ki-msv2 5 † 0 0 1-13ki-msv3 5 † 0 0 1-13ki-msv4 5 † 0 0 1-13ki-msv5 5 † 0 0 Positive control fos-SR-3Y1-202 3 ‡ 324 3 (149,103,72) Negative control3Y1 5 † 0 0 * 106When transformed cells were injected subcutaneously into BALB / c nude mice, all transformed cells were tumorigenic. 5 5x10 in tail vein of BALB / c nude mouseFiveCells were injected and animals were sacrificed 5 weeks later and necropsied for metastasis to the lungs. ‡ Animals were necropsied two weeks later.

【0042】表1から明らかなように、形質転換細胞に
は肺への浸潤・転移能が全く観察されなかった。陽性コ
ントロールとしてラット3Y1細胞をv−srcおよび
v−fosで形質転換したfos−SR−3Y1−20
2を注射したところ、肺に多数の転移巣が見られた。
As is evident from Table 1, the transformed cells did not show any ability to infiltrate and metastasize into the lung. As a positive control, fos-SR-3Y1-20 obtained by transforming rat 3Y1 cells with v-src and v-fos.
Injection of No. 2 showed numerous metastatic foci in the lungs.

【0043】したがって、BALB/c 3T3 A3
1由来細胞であるA31−1−1およびA31−1−1
3は、UV照射、化学物質およびras癌遺伝子などの
異なる発癌物質により、癌化しやすいことが判明した。
ただし、形質転換細胞は、造腫瘍能はあるが、実験的に
浸潤・転移能を見たとき、浸潤・転移能は無視しうるも
のであった。 実施例2:BALB/c 3T3 A31由来細胞への
活性型c−Ha−ras癌遺伝子の導入 活性型のRas癌タンパク質(oncoprotein)を大量に
発現している細胞を分離することを目的として、A31
−1−1およびA31−1−13に、活性型c−Ha−
ras(膀胱癌細胞T24由来)と選択マーカーである
neo遺伝子を載せたプラスミド(pSV2neo−r
as)を導入して形質転換した。形質転換はエレクトロ
ポレーション法によった(Tatsuka M, et al., Exp. Ce
ll Res.178:154-162, 1988)。形質転換細胞を、400
および1000μg/mlのG418の存在下で選択し
た。400μg/mlのG418存在下で、1−1ra
sおよび1−13rasの2クローンを分離し、100
0μg/mlのG418存在下で、1−1ras100
0および1−13ras1000の2クローンを分離し
た。分離したいずれのクローンも、v−Ki−rasで
形質転換した細胞が示す性質に類似した性質を有してい
た。これらの細胞を次の実験に用いた。取り込まれた遺伝子のサザンブロット分析 rasで形質転換した各細胞のゲノムDNAを制限酵素
SacIで消化し、BIO−DOT SF装置(バイオ
ラド社)を用いてニトロセルロース膜に吸着させた。膜
は、32Pで標識したrasプローブとハイブリダイズさ
せ、X線フィルムで検出した。導入した遺伝子のコピー
数はデンシトメーターで決定した。その結果、細胞に導
入したras遺伝子は、3.0kbのSacIのバンド
が検出された。転写されたmRNAのノザンブロット分析 細胞質のRNAは、グアニジウムチオシアネート・クロ
ロホルム抽出法で調製した(Chomczynski P et al., An
al. Biochem. 162:648-657, 1977)。ブロッティングお
よびハイブリダイゼーションはManiatisの方法(Maniat
is T et al., Molecular Cloning: A Laboratory Mannu
al, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 198
2)を用いた。導入したc−Ha−rasおよびv−s
rc遺伝子のmRNAは、各々32Pで標識した特異的プ
ローブで検出した。その結果、rasのmRNAが検出
された。
Therefore, BALB / c 3T3 A3
A31-1-1 and A31-1-1 which are 1-derived cells
3 was found to be prone to cancer by different carcinogens such as UV irradiation, chemicals and the ras oncogene.
However, although the transformed cells had tumorigenicity, the invasion / metastasis was negligible when the invasion / metastasis was observed experimentally. Example 2: Introduction of activated c-Ha-ras oncogene into BALB / c 3T3 A31-derived cells To isolate cells expressing a large amount of activated Ras oncoprotein (oncoprotein), A31 was used.
-1-1 and A31-1-13 have activated c-Ha-
ras (derived from bladder cancer cells T24) and a plasmid (pSV2neo-r) carrying a neo gene as a selection marker.
as) was introduced for transformation. Transformation was performed by electroporation (Tatsuka M, et al., Exp. Ce.
ll Res. 178: 154-162, 1988). 400 transformed cells
And in the presence of 1000 μg / ml G418. In the presence of 400 μg / ml G418, 1-1ra
s and 1-13ras were isolated and 100 clones were isolated.
1-1ras100 in the presence of 0 μg / ml G418
Two clones, 0 and 1-13ras1000, were isolated. All of the isolated clones had properties similar to those exhibited by cells transformed with v-Ki-ras. These cells were used for the next experiment. Southern blot analysis of the incorporated gene The genomic DNA of each cell transformed with ras was digested with the restriction enzyme SacI, and adsorbed on a nitrocellulose membrane using a BIO-DOT SF device (Bio-Rad). The membrane was hybridized with a ras probe labeled with 32 P and detected with X-ray film. The copy number of the introduced gene was determined with a densitometer. As a result, a 3.0 kb SacI band was detected in the ras gene introduced into the cells. Northern blot analysis of transcribed mRNA Cytoplasmic RNA was prepared by guanidinium thiocyanate-chloroform extraction method (Chomczynski P et al., An
al. Biochem. 162: 648-657, 1977). Blotting and hybridization were performed by the method of Maniatis (Maniat
is T et al., Molecular Cloning: A Laboratory Mannu
al, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 198
2) was used. Introduced c-Ha-ras and vs
The mRNA of the rc gene was detected with a specific probe labeled with 32 P, respectively. As a result, ras mRNA was detected.

【0044】したがって、ras遺伝子が細胞の遺伝子
に組み込まれ、かつその遺伝子がmRNAに転写されて
いることが確認された。スロットブロット分析によるrasコピー数の確認 SacIで消化した5、10または15μgのゲノムD
NAを、T25ヒト膀胱癌由来のc−Ha−ras遺伝
子の32P標識したSacI/SacI断片とスロットブ
ロット法でハイブリダイズさせた。得られた結果を図1
に示す。rasのコピー数は、400μg/mlのG4
18存在下で選択した細胞よりも、1−1ras100
0および1−13ras1000の方が高いことが明ら
かとなった(それぞれ16倍および4倍)。p21rasのイムノブロット分析 Ras癌タンパク質の発現程度を、抗−p21rasモノ
クローナル抗体を用いるイムノブロット分析で確認し
た。
Therefore, it was confirmed that the ras gene was integrated into the gene of the cell and that the gene was transcribed into mRNA. Confirmation of ras copy number by slot blot analysis 5, 10 or 15 μg of genomic D digested with SacI
NA was hybridized with a 32 P-labeled SacI / SacI fragment of the c-Ha-ras gene from T25 human bladder cancer by slot blotting. Figure 1 shows the results obtained.
Shown in The copy number of ras was 400 μg / ml G4
18-1 ras100 than cells selected in the presence of 18
0 and 1-13ras1000 were found to be higher (16-fold and 4-fold, respectively). Immunoblot analysis of p21 ras The extent of expression of Ras oncoprotein was confirmed by immunoblot analysis using an anti-p21 ras monoclonal antibody.

【0045】遠心分離で集めた細胞をLaemmliのサンプ
ル液(Laemmli UK, Nature 227:680-685, 1979)中で、
軽く超音波をかけて溶解した。タンパク質濃度を2mg
/mlに調製した。その細胞溶解液を100℃で3分間
処理し、15%ポリアクリルアミドゲルにかけた。ゲル
中のタンパク質は電気的にデュラポアフィルターに転写
し(Towbin H et al., Proc. Nalt. Acad. Sci. USA 7
6:4350-4354, 1979)、18時間抗−p21rasモノクロ
ーナル抗体であるNCC−RAS−004(Kanai T et
al., Jpn. Cancer Res. 78:1314-1318, 1987)と共に
インキュベートした。この抗体はc−Ha−rasの1
2番目のコドンに変異のある遺伝子由来のタンパク質p
21rasを検出できる。この時、スキムミルクで膜上の
非特異的結合を抑えた。膜上に転写されたタンパク質
は、さらに125I標識したプロテインG(Akerstrom B e
t al., J. Immonol. 135:2589-2592, 1984)と1.5時
間インキュベートし、Fuji RX−X線フィルムで
オートラジオグラフィにかけた。
The cells collected by centrifugation were placed in a Laemmli sample solution (Laemmli UK, Nature 227: 680-685, 1979).
It was dissolved by applying a slight ultrasonic wave. 2mg protein concentration
/ Ml. The cell lysate was treated at 100 ° C. for 3 minutes and run on a 15% polyacrylamide gel. The proteins in the gel were electrically transferred to a Durapore filter (Towbin H et al., Proc. Nalt. Acad. Sci. USA 7
6: 4350-4354, 1979), an 18 hour anti-p21 ras monoclonal antibody, NCC-RAS-004 (Kanai T et.
al., Jpn. Cancer Res. 78: 1314-1318, 1987). This antibody is c-Ha-ras 1
Protein p derived from a gene having a mutation in the second codon
21 ras can be detected. At this time, nonspecific binding on the membrane was suppressed with skim milk. The protein transcribed on the membrane was further purified by 125 I-labeled protein G (Akerstrom Be
tal., J. Immonol. 135: 2589-2592, 1984) and autoradiographed with Fuji RX-X-ray film.

【0046】得られた結果を、図2に示す。早く泳動さ
れている弱いバンドは内在性のp21rasに相当する。
ゆっくり泳動されるp21ras癌タンパク質のバンド
は、変異したc−Ha−ras遺伝子(Taparowski E e
t al., Nature 300:762-765, 1982)由来のもので、r
asで形質転換した細胞に特異的に検出された。ゆっく
り泳動されるp21ras癌タンパク質のバンドは、親株
の細胞溶解液を10倍過剰に(50μl)ゲルにかけ電
気泳動しても、検出できなかった(図2参照)。c−Ha−rasおよびv−srcで形質転換した細胞
の造腫瘍能および浸潤・転移能の検討 p21ras癌タンパク質の発現量の増加が形質転換細胞
の浸潤・転移能に影響するかを検討するために、c−H
a−rasおよびv−srcで形質転換した細胞の造腫
瘍能および浸潤・転移能を試験した。得られた結果を以
下の表2に示す。
FIG. 2 shows the obtained results. The weaker band migrating earlier corresponds to endogenous p21 ras .
The band of the p21 ras oncoprotein that migrates slowly is indicated by the mutated c-Ha-ras gene (Taparowski E e).
t al., Nature 300: 762-765, 1982).
As was specifically detected in cells transformed with as. The slowly migrating p21 ras oncoprotein band was not detectable by gel electrophoresis with a 10-fold excess (50 μl) of cell lysate of the parent strain (see FIG. 2). Cells transformed with c-Ha-ras and v-src
Examination of tumorigenicity and invasive / metastatic ability of p- ras In order to examine whether an increase in the expression level of the p21 ras oncoprotein affects the invasive / metastatic ability of transformed cells, c-H
The tumorigenicity and invasion / metastasis of the cells transformed with a-ras and v-src were tested. The results obtained are shown in Table 2 below.

【0047】[0047]

【表2】 表2から明らかなように、p21ras癌タンパク質の発
現量が増加しても、形質転換細胞の浸潤・転移能には影
響しなかった。
[Table 2] As is clear from Table 2, even if the expression level of the p21 ras oncoprotein was increased, it did not affect the invasion / metastasis ability of the transformed cells.

【0048】以上のことから、rasで形質転換した細
胞の浸潤・転移能をもたない形質は非常に安定であり、
かつインビトロの培養中にほとんど変化しないことが判
明した。 実施例3:ウイルス癌遺伝子v−srcによるBALB
/c 3T3 A31由来細胞の浸潤・転移能の獲得 ウイルス癌遺伝子v−srcは、強力な形質転換能をも
ち、同時に受容細胞のタイプに依存するが、浸潤・転移
能も誘導できる。したがって、この遺伝子を親株のBA
LB/c 3T3 A31由来細胞およびrasで形質
転換した細胞に導入し、v−Src癌タンパク質の影響
を検討した。
From the above, the traits that do not have the ability to invade and metastasize cells transformed with ras are extremely stable,
It was also found that there was almost no change during in vitro culture. Example 3: BALB with viral oncogene v-src
/ C Acquisition of invasive / metastatic ability of 3T3 A31-derived cells The viral oncogene v-src has strong transforming ability and can also induce invasive / metastatic ability at the same time depending on the type of recipient cell. Therefore, this gene was transferred to the parent strain BA
The cells were introduced into LB / c 3T3 A31-derived cells and cells transformed with ras, and the effect of v-Src oncoprotein was examined.

【0049】v−srcを親株(BALB/c 3T3
A31細胞)に導入することで、その細胞はインビト
ロでフォーカスを形成した。したがって、v−src遺
伝子自体が細胞に対して形質転換能をもつことを示唆す
る。形質転換した親株のフォーカスを形成している細胞
の形は、変異したras遺伝子で形質転換したそれとは
大きな差はなかった。
The v-src was replaced with the parent strain (BALB / c 3T3).
A31 cells), the cells formed foci in vitro. This suggests that the v-src gene itself has a transforming ability for cells. The shape of the cells forming the foci of the transformed parent strain was not significantly different from that transformed with the mutated ras gene.

【0050】次いで、サザンブロット分析により、形質
転換細胞は導入したv−src遺伝子を2.9kbのE
coRI断片としてもつことを確認した。また、v−S
rc癌タンパク質が機能的に発現しているかを次のよう
にして確認した。p60srcのイムノブロット分析およびチロシンキナー
ゼアッセイ srcで変異した細胞中のv−src遺伝子産物の発現
レベルは、p60srcのイムノブロット分析により確認
した。この実験は、Srcタンパク質に特異的な抗−p
60src血清を用いて行った(Cooper JA et al., J. Vi
rol. 48:752-764, 1983)。srcで変異した細胞中の
Srcタンパク質のリン酸化は、Joveらによるカイネー
ションアッセイ(Joce R et al., J. Virol. 60:849-85
7, 1986)で確認した。
Next, by the Southern blot analysis, the transformed cells were transformed with the introduced v-src gene by 2.9 kb of E.
It was confirmed that it had a coRI fragment. Also, v-S
Whether the rc oncoprotein was functionally expressed was confirmed as follows. Immunoblot analysis and tyrosine kinase of p60 src
The expression level of the v-src gene product in cells mutated by the zassay src was confirmed by immunoblot analysis of p60 src . This experiment demonstrates that anti-p specific for the Src protein
This was performed using 60 src serum (Cooper JA et al., J. Vi.
rol. 48: 752-764, 1983). Phosphorylation of the Src protein in cells mutated with src was determined by the Kation assay by Jove et al. (Joce R et al., J. Virol. 60: 849-85).
7, 1986).

【0051】その結果、v−Srcと内在性のc−Sr
cをイムノブロット分析で区別するのは困難であった
(図3A)。しかし、リン酸化アッセイとこれに引き続
き行った免疫沈降実験(抗−p60src血清を使用)か
ら、増強されたp60srcの自己リン酸化が形質転換細
胞に観察された(図3B)。src形質転換細胞の造腫瘍能および浸潤・転移能獲得
実験 A31−1−1およびA31−1−13由来のsrc形
質転換細胞のプールした一部を注射したところ、その1
〜2週間以内に腫瘍が形成された。潜伏期間はras形
質転換細胞のそれと同じであった。プールした形質転換
細胞および各形質転換クローン(1−1srcクローン
1〜3、1−13srcクローン1〜3、および1−1
ras1000src)は、実験的に浸潤・転移能をみ
るアッセイにおいて、肺に多数の転移巣を形成した(表
2参照)。
As a result, v-Src and intrinsic c-Sr
c was difficult to distinguish by immunoblot analysis (FIG. 3A). However, from phosphorylation assays and subsequent immunoprecipitation experiments (using anti-p60 src serum), enhanced autophosphorylation of p60 src was observed in transformed cells (FIG. 3B). Acquisition of tumorigenicity and invasion / metastasis of src transformed cells
Injection of pooled portions of src transformed cells from experiments A31-1-1 and A31-1-13 resulted in 1
Tumors formed within ~ 2 weeks. The incubation period was the same as that of the ras transformed cells. Pooled transformed cells and each transformed clone (1-1src clones 1-3, 1-13src clones 1-3, and 1-1
ras1000src) formed a number of metastatic foci in the lung in an assay for experimental invasion / metastasis (see Table 2).

【0052】したがって、実験的に浸潤・転移能をみる
アッセイにおいて、活性型rasおよびv−srcで形
質転換した細胞の間では、浸潤・転移能に関して明らか
な差が観察された。この差は、ras形質転換細胞が、
ヌードマウスに感受性を示すためであるのかを確認する
ために、ヌードマウスの代わりに、野生型とNK活性を
抑制したBALB/cマウスを用いて、rasで形質転
換した1−1ras1000細胞と、srcで形質転換
した1−1src細胞の転移能を比較した。その結果、
野生型でもNK活性を抑制したマウスでも同じ結果が得
られ(図4参照)、上記転移能の差がヌードマウスのN
K活性への感受性の相違によるものではないことを示し
ている。 実施例4:rasおよびsrc形質転換細胞のインビト
ロ浸潤性と細胞の運動性試験 インビトロの細胞の運動性と浸潤性は、癌細胞の浸潤・
転移能に密接に関連していることが知られている。マト
リゲルをコートしたフィルターを備え付けたボイデン・
チャンバー(Boyden chamber)変法を用いて、Albiniら
の方法(AlbiniA et al., Cancer Res. 47:3239-3245,
1987)で細胞の浸潤性を分析した。その結果、v−sr
cで形質転換したA31−1−1およびA31−1−1
3細胞は、rasで形質転換した細胞に比べ、4〜5倍
浸潤指数(invasion index)が高かった(図5A)。そ
の浸潤性は変異型のRas癌タンパク質の発現量が増え
ても変化しなかった。
Therefore, in an assay for experimentally confirming the invasive / metastatic ability, a clear difference in the invasive / metastatic ability was observed between cells transformed with active ras and v-src. The difference is that the ras transformed cells
In order to confirm whether the sensitivity was to be indicative of sensitivity to nude mice, 1-1ras1000 cells transformed with ras using wild-type and BALB / c mice in which NK activity was suppressed, instead of nude mice, and src The transferability of 1-1src cells transformed with the above was compared. as a result,
The same results were obtained in both wild type and mice in which NK activity was suppressed (see FIG. 4).
This is not due to differences in sensitivity to K activity. Example 4 In Vitro Invasiveness and Cell Motility Test of ras and src Transformed Cells The in vitro cell motility and invasiveness were
It is known to be closely related to metastatic ability. Boyden with Matrigel-coated filter
Using a modified Boyden chamber method, the method of Albini et al. (AlbiniA et al., Cancer Res. 47: 3239-3245,
1987) analyzed the invasiveness of the cells. As a result, v-sr
c-transformed A31-1-1 and A31-1-1
The three cells had a 4- to 5-fold higher invasion index than the cells transformed with ras (FIG. 5A). Its invasiveness did not change with increased expression of mutant Ras oncoprotein.

【0053】細胞の運動性は、マトリゲルをコートした
ディシュ上で、コンピューターを利用したデジタルイメ
ージ分析(Tatsuka M et al., Exp. Cell Res. 185:342
-352, 1989)により測定し、運動性指数(motility ind
ex)として示した。その結果、srcで形質転換した細
胞の運動性指数も、rasで形質転換した細胞の運動性
指数に比べ、6〜7倍高値を示した(図5B)。したが
って、活性型Rasタンパク質が誘導しない数々の細胞
の形質をv−Src癌タンパク質が誘導し、その結果と
してsrc形質転換細胞は浸潤・転移能を獲得すること
が示唆された。 実施例5:ヒト癌細胞由来のDNAを用いた転移能の獲
得試験 転移能を有する種々のヒト癌細胞からDNAを抽出し、
それらを転移能のない1−1ras1000細胞に導入
して転移能を獲得するか、否かを試験した。 A.実験方法 (1)DNAの抽出 以下に記載するヒト癌細胞株を実験材料に、Maniatisら
の方法(Maniatis, T.et al., Molecular Cloning: A L
aboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, N
ew York, 1982)により全ゲノムDNAを抽出した: A204(ATCC HTB−82):横紋筋肉腫(rh
abdomyosarcoma); Malme−3M(ATCC HTB−64):肺に転
移した悪性メラノーマ; Mewo(JCRB0066):悪性メラノーマ; SW480(ATCC CCL−228):大腸腺癌
(colon adenocarcinoma)。
Cell motility was determined by digital image analysis using a computer on a matrix-coated dish (Tatsuka M et al., Exp. Cell Res. 185: 342).
-352, 1989) and the motility index (motility ind
ex). As a result, the motility index of the cells transformed with src was 6 to 7 times higher than that of the cells transformed with ras (FIG. 5B). Therefore, it was suggested that the v-Src oncoprotein induces various cell traits not induced by the active Ras protein, and as a result, the src-transformed cells acquire the invasion / metastasis ability. Example 5: Acquisition test of metastatic ability using DNA derived from human cancer cells DNA was extracted from various human cancer cells having metastatic ability,
It was tested whether they were introduced into 1-1ras1000 cells without metastatic ability to acquire metastatic ability. A. Experimental method (1) DNA extraction Using the human cancer cell lines described below as experimental materials, the method of Maniatis et al. (Maniatis, T. et al., Molecular Cloning: AL)
aboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, N
ew York, 1982): A204 (ATCC HTB-82): Rhabdomyosarcoma (rh)
Malme-3M (ATCC HTB-64): Malignant melanoma metastasized to the lung; Mewo (JCRB0066): Malignant melanoma; SW480 (ATCC CCL-228): Colon adenocarcinoma.

【0054】以上の細胞はAmerican Type Culture Coll
ection (ATCC)から、あるいはJapanese Collectio
n of Research Biosources (JCRB)から得た。
The above cells were obtained from American Type Culture Coll
Section (ATCC) or Japanese Collectio
n of Research Biosources (JCRB).

【0055】パルスフィールド電気泳動により、細胞株
から抽出した各DNAのサイズを確認したところ、20
−90kbを越えていた。 (2)DNAトランスフェクション DNAトランスフェクションはリン酸カルシウム法によ
った(Graham, F.L. and Van Der EB, A.J., Transform
ation of rat cells by DNA of human adenoma5, Virol
ogy, 96:64-79, 1973)。トランスフェクションに先立
ち、5x105の1−1ras1000細胞を直径10
0mmのディッシュにまいた。1mgのゲノムDNAに
100μgのpSV2gptDNA(dominant selacta
ble marker)を混合し、各ゲノムDNAサンプルを調製
し、これを沈殿させ20枚のディッシュに添加した。4
時間後、15%グリセロールで60秒細胞にショックを
与えた。10%胎児ウシ血清を含むEagle's MEM培地中
で16時間細胞を培養した。次に、キサンチン(250
μg/ml)、ヒポキサンチン(15μg/ml)、チ
ミジン(10μg/ml)、アミノプテリン(2μg/
ml)およびミコフェノール酸(MPA:25μg/m
l)を含む選択培地を各ディッシュに加えた。ディッシ
ュ上に出現したMPA耐性コロニーはプールし、さらな
る実験に用いた。 (3)転移能の検定 6−7週齢のBalb/cヌードマウス(雄)を入手し
た。MPA耐性細胞はトリプシン処理により集めた。各
トランスフェクション由来のプールした細胞はハンクス
液で洗い、5x105の細胞をヌードマウス(7ー8週
齢)の尾静脈内に注射した。マウスは5週後に屠殺し、
検死解剖した。肺をミンチ状にし培養することで細胞を
得た。もし、肺に転移巣が形成されていれば、MPA選
択培地で培養すると、コロニーが出現した。通常、1匹
のマウスの肺に転移した各フォーカスから各コロニーが
発生した。そのコロニー数を数え、各マウス由来の全て
のコロニーを第2回のトランスフェクションに用いた。 B.結果 A204,Malme−3M,MewoまたはSW48
0細胞株由来のDNAを取り込みMPA耐性を示したコ
ロニーは肺に転移した(表3)。転移巣のある肺から回
収したMPA耐性コロニーをプールし培養後、再度マウ
スに注射した。その結果いずれの場合も肺に転移した
(表3)。
The size of each DNA extracted from the cell line was confirmed by pulse field electrophoresis.
It was over -90 kb. (2) DNA transfection DNA transfection was performed by the calcium phosphate method (Graham, FL and Van Der EB, AJ, Transform
ation of rat cells by DNA of human adenoma5, Virol
ogy, 96: 64-79, 1973). Prior to transfection, 5 × 10 5 1-1ras1000 cells were grown to a diameter of 10
Soaked in a 0 mm dish. 100 mg of pSV2gpt DNA (dominant selacta) is added to 1 mg of genomic DNA.
ble marker) was mixed to prepare each genomic DNA sample, which was precipitated and added to 20 dishes. 4
After time, cells were shocked with 15% glycerol for 60 seconds. Cells were cultured for 16 hours in Eagle's MEM medium containing 10% fetal bovine serum. Next, xanthine (250
μg / ml), hypoxanthine (15 μg / ml), thymidine (10 μg / ml), aminopterin (2 μg / ml)
ml) and mycophenolic acid (MPA: 25 μg / m
Selection medium containing 1) was added to each dish. MPA resistant colonies that appeared on the dish were pooled and used for further experiments. (3) Assay for metastatic potential 6-7 week old Balb / c nude mice (male) were obtained. MPA-resistant cells were collected by trypsinization. Pooled cells from each transfection were washed with Hank's solution and 5 × 10 5 cells were injected into the tail vein of nude mice (7-8 weeks old). The mice are sacrificed after 5 weeks,
Necropsy was performed. Cells were obtained by mincing the lungs and culturing them. If metastatic foci were formed in the lung, colonies appeared when cultured in MPA selective medium. Usually, each colony evolved from each foci that metastasized to the lungs of one mouse. The number of colonies was counted, and all colonies from each mouse were used for the second transfection. B. Result A204, Malme-3M, Mewo or SW48
Colonies that incorporated DNA from cell line 0 and showed MPA resistance metastasized to the lung (Table 3). MPA-resistant colonies collected from the lungs with metastatic foci were pooled, cultured, and injected again into mice. As a result, metastasis to the lung was observed in all cases (Table 3).

【0056】プールした細胞の1つである、SW480
のDNAを取り込んだ1−1ras1000細胞をさら
なるトランスフェクション実験に用いた。この細胞から
DNAを抽出し、1−1ras1000に再度導入する
と(第2回トランスフェクション)、その細胞は肺に転
移した。さらに同じ操作を繰り返したところ(第3回ト
ランスフェクション)、肺転移を確認した。トランスフ
ェクションの回数が増すにつれ、肺に転移したコロニー
数は増加した(表3)。形質転換した細胞は、通常の培
地で少なくとも5世代培養しても安定であり、転移能に
変化はなかった。
One of the pooled cells, SW480
1-1ras1000 cells that had taken up DNA were used for further transfection experiments. When DNA was extracted from the cells and re-introduced into 1-1ras1000 (second transfection), the cells metastasized to the lung. When the same operation was repeated (third transfection), lung metastasis was confirmed. As the number of transfections increased, the number of colonies that had metastasized to the lung increased (Table 3). The transformed cells were stable even after culturing them for at least 5 generations in a normal medium, and did not change their metastatic potential.

【0057】[0057]

【表3】 [Table 3]

【発明の効果】本発明の造腫瘍能があり浸潤・転移能が
ない癌細胞葉、この細胞に癌細胞由来の遺伝子を導入
し、その細胞に浸潤・転移能が付与されれば、導入遺伝
子は浸潤・転移能獲得に深く関与すると考えられる。本
発明のスクリーニング法を用いることにより、癌細胞に
浸潤・転移能を付与する遺伝子を同定することができ
る。したがって、本発明のスクリーニング法は転移のメ
カニズムを研究するうえで極めて有用である。
According to the present invention, a cancer cell leaf having a tumorigenic ability and no invasive / metastatic ability, a gene derived from a cancer cell is introduced into these cells, and if the invasive / metastatic ability is imparted to the cells, the introduced gene Is thought to be deeply involved in the acquisition of invasive and metastatic potential. By using the screening method of the present invention, a gene that imparts invasion / metastasis to cancer cells can be identified. Therefore, the screening method of the present invention is extremely useful for studying the mechanism of metastasis.

【0058】さらに、本発明によって、造腫瘍能があり
浸潤・転移能がない癌細胞と、同じ親株由来であって造
腫瘍能も浸潤・転移能も有する癌細胞とがセットで得ら
れたことになり、これらを用いて造腫瘍能獲得の信号伝
達回路と浸潤・転移能獲得の信号伝達回路との違いを研
究するのに極めて有用である。また、本発明を用いて癌
の新たな診断薬や治療薬の開発が期待できる。
Further, according to the present invention, a set of cancer cells having tumorigenic ability but not invasive / metastatic ability and cancer cells derived from the same parent strain and having both tumorigenic ability and invasive / metastatic ability were obtained. Using these, it is extremely useful for studying the difference between a signal transmission circuit for acquiring tumorigenic ability and a signal transmission circuit for acquiring invasive / metastatic ability. In addition, the development of new diagnostic and therapeutic agents for cancer can be expected using the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】変異型c−Ha−ras遺伝子を導入した、r
asで形質転換したA31由来細胞のスロットブロット
ハイブリダイゼーションによるコピー数を示す(電気泳
動の写真)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows the introduction of a mutant c-Ha-ras gene,
The copy number by slot blot hybridization of A31-derived cells transformed with as is shown (photograph of electrophoresis).

【図2】抗−p21rasモノクローナル抗体NCC−R
AS−004を用いた、rasで形質転換したA31由
来細胞のイムノブロット分析を示す(電気泳動の写
真)。レーン1:正常ヒトc−Ha−ras1の産物に
対応する標準タンパク質p21Gly−12を5ng+
変異型c−Ha−ras1遺伝子をもつT24膀胱癌細
胞の細胞溶解物5μl;レーン2:A31−1−1細胞
の細胞溶解物5μl;レーン3:A31−1−13細胞
の細胞溶解物50μl(10倍過剰);レーン4:A3
1−1−1ras細胞の細胞溶解物5μl;レーン5:
1−1ras1000細胞の細胞溶解物5μl;レーン
6:A31−1−13細胞の細胞溶解物5μl;レーン
7:1−13ras1000細胞の細胞溶解物5μl。
FIG. 2: Anti-p21 ras monoclonal antibody NCC-R
Figure 5 shows an immunoblot analysis of ras-transformed A31-derived cells using AS-004 (electrophoresis picture). Lane 1: 5 ng + of standard protein p21Gly-12 corresponding to the product of normal human c-Ha-ras1
5 μl of cell lysate of T24 bladder cancer cells having the mutant c-Ha-ras1 gene; lane 2: 5 μl of cell lysate of A31-1-1 cells; lane 3: 50 μl of cell lysate of A31-1-13 cells ( Lane 10: A3
5 μl of cell lysate of 1-1-1ras cells; lane 5:
Lane 6: 5 μl of cell lysate of A31-1-13 cells; Lane 7: 5 μl of cell lysate of 1-13 ras1000 cells.

【図3】v−srcで形質転換したBALB/c 3T
3 A31由来細胞における、イムノブロット分析
(A)およびリン酸化アッセイ(B)を示す(電気泳動
の写真)。レーン1:1−1;レーン2:1−13;レ
ーン3〜6:1−1由来のsrc形質転換体;レーン7
〜10:1−13由来のsrc形質転換体。
FIG. 3. BALB / c 3T transformed with v-src
3 shows an immunoblot analysis (A) and a phosphorylation assay (B) in A31-derived cells (photograph of electrophoresis). Lane 1: 1-1; Lane 2: 1-13; src transformants from Lanes 3-6: 1-1; Lane 7
Src transformants derived from -10 to 1-13.

【図4】野生型またはNK活性を抑制したBALB/c
マウスを用いた、rasで形質転換した1−1ras1
000細胞およびsrcで形質転換した1−1src細
胞の浸潤・転移能を示す(生物の形態を表す写真)。
FIG. 4: BALB / c with wild-type or NK activity suppressed
1-1ras1 transformed with ras using mouse
1 shows the invasion and metastasis ability of 000 cells and 1-1src cells transformed with src (photograph showing the form of an organism).

【図5】マトリゲルをコートしたフィルターを浸潤した
細胞数を400倍の顕微鏡で計数したインビトロの浸潤
性アッセイ(A)、およびコンピューターによるディジ
タルイメージ分析で測定した運動性指数で示した細胞の
運動性(B)を示す。各カラムは3回の試験の平均と標
準偏差で示してある。カラム1:1−ras;カラム
2:1−1ras1000;カラム3:1−13ra
s;カラム4:1−13ras1000;カラム5:1
−1src;カラム6:1−13src。
FIG. 5: In vitro invasiveness assay (A) in which the number of cells infiltrating a Matrigel-coated filter was counted under a microscope at 400 ×, and cell motility as indicated by a motility index measured by digital image analysis using a computer. (B) is shown. Each column represents the mean and standard deviation of three tests. Column 1: 1-ras; Column 2: 1-1 ras 1000; Column 3: 1-13 ras
s; column 4: 1-13 ras1000; column 5: 1
-1 src; column 6: 1-13 src.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 造腫瘍能があり浸潤・転移能がない癌細
胞。
[Claim 1] A cancer cell having a tumorigenic ability and no invasive / metastatic ability.
【請求項2】 造腫瘍能がrasファミリーの癌遺伝子
によって付与されている請求項1記載の癌細胞。
2. The cancer cell according to claim 1, wherein the tumorigenicity is provided by an oncogene of the ras family.
【請求項3】 rasファミリーの癌遺伝子がc−Ha
−ras遺伝子である請求項2記載の癌細胞。
3. The ras family of oncogenes is c-Ha
The cancer cell according to claim 2, which is a -ras gene.
【請求項4】 1−1ras1000細胞(受託番号F
ERM BP−5406)である請求項1〜3のいずれ
かに記載の癌細胞。
4. A cell containing 1-1ras1000 cells (accession number F)
The cancer cell according to any one of claims 1 to 3, which is ERM BP-5406).
【請求項5】 BALB/c 3T3 A31由来細胞
にrasファミリーの癌遺伝子を導入することによっ
て、請求項1記載の癌細胞を作製する方法。
5. The method for producing a cancer cell according to claim 1, wherein a ras family oncogene is introduced into a BALB / c 3T3 A31-derived cell.
【請求項6】 BALB/c 3T3 A31由来細胞
がBALB/c 3T3 A31−1−1細胞またはB
ALB/c 3T3 A31−1−13細胞である請求
項5記載の作製方法。
6. The BALB / c 3T3 A31-1-1 cell or the BALB / c 3T3 A31-1-1 cell is a BALB / c 3T3 A31-derived cell.
The method according to claim 5, which is ALB / c 3T3 A31-1-13 cells.
【請求項7】 rasファミリーの癌遺伝子がc−Ha
−ras遺伝子である請求項5記載の作製方法。
7. The ras family of oncogenes is c-Ha
The method according to claim 5, which is a -ras gene.
【請求項8】 癌細胞が1−1ras1000細胞(受
託番号FERM BP−5406)である請求項5〜7
のいずれかに記載の作製方法。
8. The cancer cell according to claim 5, wherein the cancer cell is 1-1ras1000 cell (accession number: FERM BP-5406).
The production method according to any one of the above.
【請求項9】 請求項1記載の癌細胞に、哺乳動物の体
表または体内から得た癌組織由来または癌細胞株由来の
DNAを導入し、浸潤・転移能を獲得したものを分離
し、そのDNAを抽出することからなる、浸潤・転移能
を付与する性質のある遺伝子をスクリーニングする方
法。
9. A cancer cell or a cancer cell line-derived DNA obtained from the body surface or body of a mammal is introduced into the cancer cells according to claim 1, and those having acquired invasion / metastasis are separated. A method for screening a gene having a property of imparting invasion / metastasis, comprising extracting the DNA.
【請求項10】 DNAが、転移性癌細胞のゲノム遺伝
子、あるいは哺乳動物細胞発現ベクターを用いて作製し
たcDNAライブラリーである請求項9記載のスクリー
ニング法。
10. The screening method according to claim 9, wherein the DNA is a genomic gene of a metastatic cancer cell or a cDNA library prepared using a mammalian cell expression vector.
【請求項11】 DNAを導入する癌細胞が1−1ra
s1000細胞(受託番号FERM BP−5406)
である請求項9または10記載のスクリーニング法。
11. The method according to claim 11, wherein the cancer cell into which the DNA is introduced is 1-1ra.
s1000 cells (Accession number FERM BP-5406)
The screening method according to claim 9 or 10, wherein
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