Establishment and application of animal model of liver cancer stem cell using induced pluripotent stem cells

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K07116
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 岩崎 良章 岡山大学, 保健管理センター, 教授 (00314667)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 笠井 智成 東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (30530191)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: がん幹細胞 / 人工多能性幹細胞 / 肝がん幹細胞 / 動物モデル

Outline of Annual Research Achievements

前年度に続いて、肝がん細胞株の上清を用いてマウスiPS細胞より作製したがん幹細胞を、一連の成長因子（アクチビン、FGF2、HGF）を用いて肝細胞系へと分化誘導し、肝細胞特異的遺伝子発現（AFP、アルブミン）を確認した上で、ヌードマウスに経門脈的及び直接肝臓に移植して腫瘍を形成させた。これら腫瘍は胚細胞性腫瘍および三胚葉系由来の細胞が主体であったため、次の方法を試みた。すなわち、これら腫瘍より得られた初代培養細胞より胚様体を形成させ、これを再び肝がん細胞株の上清及び一連の成長因子とともに培養し、肝細胞特異的遺伝子発現を確認した上で、再びヌードマウスに経門脈的及び直接肝臓に移植して腫瘍を形成させた。培養処理により肝特異的な遺伝子発現は確認されたが、ヌードマウスに移植して得られた腫瘍にはやはり胚細胞性腫瘍細胞と三胚葉系由来の細胞が主体であり、組織学的に肝細胞への分化を示す細胞に乏しかった。一方、初代培養細胞をヌードマウスの肝臓に直接移植して腫瘍を形成させ、得られた初代培養細胞のヌードマウス肝臓への移植を繰り返した。それにより形成された腫瘍の遺伝子発現並びに免疫組織学的解析によって、腫瘍内にGlypican-3, AFP及びGFPを発現する細胞集団を認め、肝細胞様細胞への分化あるいは肝がん様細胞の形成が示唆された。しかし、これらの細胞集団は腫瘍の一部に見られるのみであり、腫瘍の主体は種々の胚葉系由来の細胞により形成されていた。そのため、これら肝細胞様細胞あるいは肝がん様細胞を主体とする腫瘍形成が安定的かつ効率的に得られるモデルを作成すべく、iPS細胞由来の内胚葉系ないしは肝細胞系への分化を示した細胞によるオルガノイド作製を用いる方法の確立を試みている。

Research Products

• [Journal Article] Up-Regulation of PI 3-Kinases and the Activation of PI3K-Akt Signaling Pathway in Cancer Stem-Like Cells Through DNA Hypomethylation Mediated by the Cancer Microenvironment (2018)
  • Author(s): Oo AKK, Calle AS, Nair N, Mahmud H, Vaidyanath A, Yamauchi J, Khayrani AC, Du J, Alam MJ, Seno A, Mizutani A, Murakami H, Iwasaki Y, Chen L, Kasai T, Seno M
  • Journal Title: Transl Oncol Volume: 11 Pages: 653-663
  • DOI: 10.1016/j.tranon.2018.03.001
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research