2015 Fiscal Year Research-status Report
癌幹細胞を育む微小環境の解析 ―癌幹細胞ニッチ制御機構を解明する―
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15K08408
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
千葉 知宏 杏林大学, 医学部, 助教 (60398617)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 癌幹細胞 / STAT3 / p53 / ニッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、癌幹細胞化を促進・維持する微小環境(ニッチ)の制御機構を解析する。これまでに、癌幹細胞（Cancer stem cell, CSC）が通常の癌細胞からStat3, p53などのストレス関連シグナルを介してエピジェネティックに誘導され、特にin vivoでは腫瘍壊死部周辺など、特異的な微小環境に存在するという知見を得た。本研究では、「化学療法や低酸素などのストレスによってCSCニッチが形成される」との仮説を検証する。
本年度は、グリオブラストーマ(GBM)の幹細胞性獲得条件、メカニズムの解析を目的とした研究を展開した。具体的には、ヒトGBM由来培養細胞を用いて、各種細胞ストレスを加えた際に幹細胞性が誘導されるシステムの構築と、GBM幹細胞にて重要な機能を有するSTAT3分子に注目し、STAT3関連経路に遺伝子操作を加えることにより、幹細胞性獲得にどのような影響を及ぼすかを解析した。
これまでの検討で、細胞ストレスとしては低酸素、抗癌剤処理、酸性液処理などによって幹細胞関連遺伝子の発現が誘導されることが明らかとなったが、GBM幹細胞濃縮に利用できるCD133, SSEA-1によるソーティングが効率的に行えていない。幹細胞性獲得メカニズムの解析では、STAT3とそのファミリー遺伝子を同時にノックダウンする系を立ち上げ、シグナル伝達経路の詳細を検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は 1. GBM幹細胞化系の確率、2. GBM幹細胞化メカニズムの解析(STAT3活性化に注目して)という２項目の検討を実施した。具体的には、GBM幹細胞化系として、GBM細胞株U87MGおよびA172細胞を用い、低酸素ストレス、紫外線照射、抗癌剤処理、酸性液処理などのストレスを加えることによって幹細胞性が獲得されるかを検討した。OCT4, SOX2, NANOGなど幹細胞遺伝子の発現はPCRによって確認できたが、CD133とSSEA-1を利用したソーティングの条件検討に予想以上の時間がかかっている。
幹細胞化メカニズムの解析に関しては、microRNAを利用して、STAT3および各種のSTAT family 分子を同時にノックダウンするシステムを構築した。このシステムで、STAT3とフィードバックループを形成しているmiR-20, miR-181, miR-21, let-7などの機能も阻害することが可能であり、今後の実験に活用できる状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、本年度に実施できていないGBM幹細胞のソーティング系の確立と、予定されている3番目の項目、細胞パターニング・転写技術（細胞プリント）を用いたGBM幹細胞ニッチ再現モデルの作成に取り組む。GBM幹細胞化メカニズムの解析から、STAT3の活性化が重要であることが分かってきたが、その他のSTATファミリー遺伝子がその作用を干渉することも明らかとなってきた。これら遺伝子に操作を加えた細胞を利用し、細胞パターニングにより、癌幹細胞ニッチを再現するin vitroモデルの構築を目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度、自動セルカウンターを購入する予定であったが、所属教室において類似装置の購入が実施されたため、購入を見合わせた。実施中の研究に使用している消耗品などにある程度は使用することが出来たが、残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の物品費として研究用消耗品に使用する。
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