HT29結腸癌細胞の亜集団のムチン遺伝子発現と生物学的特性の変化

私たちの研究室からの以前の研究では、メトトレキサート（HT29-MTX）への適応によって選択されたHT29細胞は、胃ムチンに対する抗体に対する免疫反応性が異なる成熟ムチンを発現し、2つの主要な胃ムチンMUC5AC（MUC5）mRNAの2つのレベルのレベルで発現することが示されています。親のHT29細胞を使用。この研究では、HT29 -MTX細胞におけるMUC2、-3および-5 mRNAの発現と同様に、別の主要な胃ムチンであるMUC6 mRNAの発現を調べました。また、マトリゲルとE-セレクチンへの接着、in vitro浸潤性、肝臓のコロニー形成活性、ヌードマウス異種移植の程度の程度などの細胞のムチン関連抗原発現と生物学的特性との関係を調べました。スロットブロットとノーザン分析により、MUC5 mRNAのレベルが著しく増加したが、HT29-MTX細胞ではMUC6 mRNAレベルの変化は著しく増加していないことが明らかになった。核の実行研究では、MUC5 mRNAが転写レベルでアップレギュレートされたことが示されました。MUC5 mRNAの著しい増加は、HT29-MTX細胞におけるヒト胃ムチンおよびアポムシン抗原の発現の有意な増加と関連していた。2つの細胞株の接着能力を比較すると、HT29-MTX細胞は、HT29細胞と比較して、シアリルLe（x）およびシアリルLe（a）抗原の発現が低いことと一致するE-セレクチンに対する接着が有意に低いことを示しました。HT29-MTX細胞は、HT29細胞よりもマトリゲルに対する接着能力が低いことも示しました。興味深いことに、HT29-MTX細胞は、脾臓の静脈注射後のヌードマウスの肝臓コロニー形成能力を有意に減少させました。さらに、HT29-MTX細胞によって産生されるヌードマウス異種移植腫瘍は、HT29細胞によって産生された細胞よりもムチン分泌腺で構成される著しく大きな分化を示しました。結論として、これらの結果は、主に結腸型ムシンが胃型、特に表面上皮細胞型（MUC5）へのシフトを示していますが、HT29-MTX細胞の粘膜頸部細胞または胞状腺タイプ（MUC6）ではなく、強く示唆しています。ムチン遺伝子の調節の変化と癌細胞の分化の程度は、これらの細胞の生物学的挙動の変化に関与する可能性があります。

Previous studies from our laboratory have shown that HT29 cells selected by adaptation to methotrexate (HT29-MTX) express mature mucins that differ in their immunoreactivity to antibodies against gastric mucin and in the level of one of two major gastric mucin MUC5AC (MUC5) mRNA compared with parental HT29 cells. In this study, we examined the expression of another major gastric mucin, MUC6 mRNA, as well as that of MUC2, -3 and -5 mRNAs in HT29-MTX cells. We also examined their relationship to mucin-related antigen expression and biological properties of the cells such as adhesion to matrigel and E-selectin and in vitro invasiveness, liver colonising activity and degree of differentiation of nude mouse xenograft. Slot blot and Northern analysis revealed markedly increased levels of MUC5 mRNA but no change in MUC6 mRNA level in HT29-MTX cells compared with parental HT29 cells which express barely detectable levels of MUC6 mRNA. A nuclear run-on study showed that MUC5 mRNA was up-regulated at the transcriptional level. The marked increase in MUC5 mRNA was associated with a significant increase in the expression of human gastric mucin and apomucin antigens in HT29-MTX cells. When the adhesive capacity of two cell lines was compared, HT29-MTX cells showed significantly lower adhesion to E-selectin consistent with their lower expression of sialyl Le(x) and sialyl Le(a) antigens compared with HT29 cells. HT29-MTX cells also showed lower adhesive capacity to matrigel than HT29 cells. Interestingly, HT29-MTX cells exhibited significantly decreased liver colonisation capacity in nude mice following splenic vein injection. Furthermore, nude mouse xenograft tumours produced by HT29-MTX cells exhibited a significantly greater degree of differentiation, consisting of mucin-secreting glands than those produced by HT29 cells. In conclusion, these results indicate a shift of predominantly colonic-type mucins to the gastric type, specifically the surface epithelial cell type (MUC5) but not the mucous neck cell or antral gland type (MUC6) in HT29-MTX cells and strongly suggest that altered regulation of mucin genes and the degree of differentiation in cancer cells may be responsible for the altered biological behaviour of these cells.