線維芽細胞活性化タンパク質、反応性ヒト腫瘍間質線維芽細胞で発現する二重特異性セリンプロテアーゼ

組織リモデリング中の細胞外マトリックス（ECM）成分のタンパク質分解分解は、創傷治癒、炎症、腫瘍浸潤、転移などの正常および病理学的プロセスで極めて重要な役割を果たします。腫瘍のタンパク質分解酵素は、ECMから成長因子を活性化または放出するか、ECM自体に直接作用する可能性があり、それにより血管新生または腫瘍細胞の移動が促進されます。線維芽細胞活性化タンパク質（FAP）は、創傷治癒中の上皮がんおよび肉芽硬化組織で見られる反応性腫瘍間質線維芽細胞の細胞表面抗原です。ほとんどの正常な成人組織には存在しません。FAPは、弦の進化全体で保存されており、マウスとアフリカスノパスのレーヴィスのホモログがあり、その発現は組織のリモデリングイベントと相関しています。組換えおよび精製された天然FAPを使用して、FAPにはジペプチジルペプチダーゼ活性とゼラチンを分解できるコラゲノリ溶解活性とI型コラーゲンの両方があることを示します。シーケンスでは、FAPはマトリックスメタロプロテアーゼファミリーではなく、セリンプロテアーゼファミリーに属します。Alanineに対するFAPの推定触媒セリン残基の突然変異は、両方の酵素活性を廃止します。免疫組織化学によって決定されるそのin vivo発現パターンと一致して、FAP酵素活性は、ヒト癌組織の免疫誘引アッセイによって検出されましたが、正常組織では一致しませんでした。この研究は、FAPが上皮腫瘍間質に活性細胞表面に縛られたコラゲナーゼとして存在し、その新規の腫瘍関連ジペプチジルペプチダーゼ活性の生理学的基質の調査を開始することを示しています。

Proteolytic degradation of extracellular matrix (ECM) components during tissue remodeling plays a pivotal role in normal and pathological processes including wound healing, inflammation, tumor invasion, and metastasis. Proteolytic enzymes in tumors may activate or release growth factors from the ECM or act directly on the ECM itself, thereby facilitating angiogenesis or tumor cell migration. Fibroblast activation protein (FAP) is a cell surface antigen of reactive tumor stromal fibroblasts found in epithelial cancers and in granulation tissue during wound healing. It is absent from most normal adult human tissues. FAP is conserved throughout chordate evolution, with homologues in mouse and Xenopus laevis, whose expression correlates with tissue remodeling events. Using recombinant and purified natural FAP, we show that FAP has both dipeptidyl peptidase activity and a collagenolytic activity capable of degrading gelatin and type I collagen; by sequence, FAP belongs to the serine protease family rather than the matrix metalloprotease family. Mutation of the putative catalytic serine residue of FAP to alanine abolishes both enzymatic activities. Consistent with its in vivo expression pattern determined by immunohistochemistry, FAP enzyme activity was detected by an immunocapture assay in human cancerous tissues but not in matched normal tissues. This study demonstrates that FAP is present as an active cell surface-bound collagenase in epithelial tumor stroma and opens up investigation into physiological substrates of its novel, tumor-associated dipeptidyl peptidase activity.