Analysis of cancer stem cells and appearance, development and progression of cancer lesions focusing on phosphorylation of the linker region of Smad2/3

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K09330
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 福井 寿朗 関西医科大学, 医学部, 講師 (60402905)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 大腸腫瘍モデルマウス / 腫瘍幹細胞 / 腫瘍化 / 深部浸潤 / 脈管侵襲 / 転移 / ヒト大腸癌 / ヒト食道癌

Outline of Annual Research Achievements

・5週齢ICRマウスにAOMを腹腔内投与し1週後からDSSを7日間飲水させた。短期モデルは開始4-6週のモデルを採用し早期の微小病変形成を解析した。30週後長期モデルでは深部浸潤と脈管内浸潤を確認した。
・短期モデル微小病変の観察にて、発生部位は正常腺管上方(top-down)と考えていたが、連続切片による検討により粘膜固有層内の炎症・線維化が強い上皮再生部である、上皮上方に腫瘍が出現しており、粘膜再生部の組織幹細胞が腫瘍化し腫瘍腺管が上下へ伸び、分枝し増大すると考えられた。炎症の強い部位に腫瘍化が始まるという理論に合致した所見であった。
・短期モデル微小病変や長期モデル粘膜下浸潤部、脈管侵襲部はKi67、βカテニン、cyclinD1、Sox9が陽性の腫瘍病変であることを確認した。微小病変、粘膜下浸潤部、脈管侵襲部にもKi67陰性、CDK4強陽性のpSmad2/3L-Thr強陽性細胞を確認できた。この細胞はβカテニン陽性の腫瘍細胞であり、以前の検討における10~20週の腫瘍病変内に認められ腫瘍幹細胞と考えたpSmad2/3L-Thr強陽性細胞と同様の細胞と考えられ、長期モデルでは腫瘍転移に関わると考えられた。
・長期モデルではE-カドヘリン発現低下を認めEMT(上皮間葉転換)の所見であった。粘膜下浸潤部、脈管侵襲部ではKi67発現が上皮内腫瘍部と比較し低下していた。長期モデルではβカテニン核陽性部が認められ、その中に多くのpSmad2/3L-Thr強陽性細胞が認められ腫瘍幹細胞に合致する所見であった。
・内視鏡的に切除されたヒト食道癌、大腸腺腫内癌を利用し、免疫染色にてpSmad2/3L-Thr陽性細胞を検出した。マウスにて確認された陽性細胞とほぼ同様の性質を示しており、腫瘍幹細胞の可能性を考えている。また進展度、悪性度に比例して発現が増加する傾向があり、現在も解析を継続中である。