肺がん細胞分化におけるTRPCチャネルの関与とヒト非小細胞肺がんにおける相関解析

Involvement of TRPC channels in lung cancer cell differentiation and the correlation analysis in human non-small cell lung cancer.

• Hong-Ni Jiang
• Bo Zeng
• Yi Zhang
• Nikoleta Daskoulidou
• Hong Fan
• Jie-Ming Qu
• Shang-Zhong Xu

抄録

TRPCチャネルは、Gタンパク質共役型受容体の活性化やCa(2+)貯蔵量の枯渇によって引き起こされるCa(2+)の流入を制御するCa(2+)透過性のカチオン性チャネルであり、肺癌細胞の分化に重要な役割を果たしている。ここでは、肺がんの細胞分化におけるTRPCの関与を調べている。非小細胞肺がん(NSCLC)におけるTRPCの発現とがん分化度との相関を、28人の肺がん患者から採取した組織マイクロアレイを用いたリアルタイムPCRおよび免疫染色により解析した。また、肺癌細胞株A549において、TRPCと細胞分化との関連をPCRおよびウェスタンブロッティングにより調べた。チャンネル活性は、全トランスレチノイン酸（ATRA）で処理した後、Ca(2+)イメージングとパッチ記録によってモニターした。TRPC1、3、4、6の発現は患者のNSCLCの分化グレードと相関していたが、年齢、性別、喫煙歴、肺癌細胞型との相関はなかった。ATRAは、A549細胞においてTRPC3、TRPC4、TRPC6の発現を上昇させ、Ca(2+)の流入を促進したが、TRPCチャネルには直接的な効果は認められなかった。また、ポアブロッキング抗体によるTRPCチャネルの阻害は、細胞の有糸分裂を減少させたが、ATRAの慢性的な投与によりその効果は打ち消された。TRPCチャネルの遮断はA549細胞の増殖を抑制し、TRPCの過剰発現は増殖を増加させた。以上のことから、TRPCの発現は肺がんの分化に関係していることが示唆された。TRPCはATRAの薬理作用を媒介し、肺がん細胞の分化・増殖を制御する重要な役割を果たしており、肺がんの生物学的理解と抗がん治療の可能性を示しています。

The canonical transient receptor potential (TRPC) channels are Ca(2+)-permeable cationic channels controlling the Ca(2+) influx evoked by G protein-coupled receptor activation and/or by Ca(2+) store depletion. Here we investigate the involvement of TRPCs in the cell differentiation of lung cancer. The expression of TRPCs and the correlation to cancer differentiation grade in non-small cell lung cancer (NSCLC) were analyzed by real-time PCR and immunostaining using tissue microarrays from 28 patient lung cancer samples. The association of TRPCs with cell differentiation was also investigated in the lung cancer cell line A549 by PCR and Western blotting. The channel activity was monitored by Ca(2+) imaging and patch recording after treatment with all-trans-retinoic acid (ATRA). The expression of TRPC1, 3, 4 and 6 was correlated to the differentiation grade of NSCLC in patients, but there was no correlation to age, sex, smoking history and lung cancer cell type. ATRA upregulated TRPC3, TRPC4 and TRPC6 expression and enhanced Ca(2+) influx in A549 cells, however, ATRA showed no direct effect on TRPC channels. Inhibition of TRPC channels by pore-blocking antibodies decreased the cell mitosis, which was counteracted by chronic treatment with ATRA. Blockade of TRPC channels inhibited A549 cell proliferation, while overexpression of TRPCs increased the proliferation. We conclude that TRPC expression correlates to lung cancer differentiation. TRPCs mediate the pharmacological effect of ATRA and play important roles in regulating lung cancer cell differentiation and proliferation, which gives a new understanding of lung cancer biology and potential anti-cancer therapy.