膠芽腫の新規グリオーマ幹細胞マーカーLEFTYの同定、機能解析、そして臨床応用

• Project/Area Number: 19K16567
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49020:Human pathology-related
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 秋谷 昌史 北里大学, 医学部, 助教 (80836099)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 膠芽腫 / LEFTY / Nodal / 低酸素 / EMT / がん幹細胞 / apotosis / 血管新生

Outline of Research at the Start

脳腫瘍のひとつである膠芽腫は、現在の医療では根治が困難である。その原因のひとつに、
自己複製能・多分化能を特徴とするグリオーマ幹細胞の存在がある。我々は、先行研究によりLEFTY(left-right determinant factor)がグリオーマ幹細胞マーカーであり、血管新生に関与する可能性を見出した。本研究は、①臨床検体や培養細胞を用いて膠芽腫におけるLEFTY発現を検討し、②そのLEFTY発現がグリオーマ幹細胞および血管新生に及ぼす影響を検索、③最後にLEFTY発現を基盤とした新規予後予測システムを構築する。これにより、新規治療への応用を目標としている。

Outline of Annual Research Achievements

低酸素およびLEFTYの発現は,膠芽腫細胞（GBM)の上皮間葉転換（EMT）/ グリオーマ幹細胞（GSC）の特性に寄与する：GBMの細胞質または核分画に神経内分泌マーカーであるNestinおよびOlig2が強い免疫反応性を示した。 Nestin scoreは偽索状配列部(Ps)および非壊死性腫瘍病変と比較して非Ps壊死性病変で有意に高かったが、Olig2スコアは他の2つの病変と比較してPs病変で有意に低かった。NestinとOlig2の両方のスコアは、検索した他の免疫組織化学（IHC）マーカーのいずれとも関連していなかった。GBM培養細胞で、これらのEMT/GSC関連マーカーの発現増強は、CoCl2処理時に増加し、これはALDH1highpopulationの増加と一致していた。同様の所見がKS-LEFTYまたはKS-Nodal細胞でも観察され、Olig2発現の基礎レベルは、対照細胞と比較した場合、両方の細胞株で増加していた。さらに、KS-LEFTY細胞は、KS-Nodal細胞および対照細胞と比較してサイズが50 mmを超える円形スフェロイドの数が大幅に増加し、ALDH high群が増加しました。これらは、LEFTYの過剰発現および低酸素状態がGBM細胞におけるEMT/GSC特性の確立に寄与することを示唆するが、そのような効果はNodalでは乏しいことが明らかになった。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

実験内容は予定通りに順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

LEFTY発現の分子機構を転写レベルで解析する