2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K11353
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
藤田 恵子 埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (80173425)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 肝芽腫 / がん幹細胞 / 腫瘍血管新生 / がん微小環境 / ニッチェ / 培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍組織における腫瘍血管新生は、周囲の血管から新しい血管が伸長し、がん細胞に酸素や栄養を供給すると考えられてきたが、近年、新たな知見が発表され、腫瘍血管内皮細胞にがん細胞と同じ染色体異常が認められることが示され、がん幹細胞が脱分化して腫瘍血管を構成する可能性が報告された。また、がん幹細胞は血管の近傍に局在するという報告もある。
肝芽腫における腫瘍血管新生メカニズムを明らかにするために、肝芽腫幹細胞と腫瘍血管新生の関係について検討をすすめた。培養ヒト肝芽腫細胞からがん幹細胞の候補となる細胞を分離し、免疫不全マウス(NOD/SCID)に異種移植後、腫瘍再構築能を確認した。マウスに形成された腫瘍組織を分散し、初代がん細胞を用いて無血清培地でスフェロイド培養を行った。形成されたがん細胞由来の細胞集塊（スフェア）は腫瘍血管が入る前の無血管腫瘍病巣モデルとされていることから、形成されたスフェアをコラーゲンゲル内で３次元培養し観察した。３次元培養したスフェアの周囲には多くの細胞が遊走し、チューブ様構造も観察された。これらはCD133陽性であった。
また、ヒト肝芽腫細胞を用いてスフェロイド培養を行った。形成されたスフェアに対し、フィブリンゲルをスキャホールドとした３次元培養を行うと、肝芽腫細胞は糸状仮足あるいは葉状仮足を形成しながら膜ラッフリングを繰り返し、隣接細胞と連結していく様子が観察された。
今後は引き続きヒト肝芽腫細胞による培養モデルを用い、がん微小環境ストレスに対する適応応答について研究を進めて行く予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
これまで小児肝臓の悪性腫瘍で最も罹患率の高い肝芽腫におけるがん幹細胞の分離・同定を確立し、肝芽腫幹細胞と腫瘍血管新生の関係について明らかにするため、肝芽腫細胞におけるCD133の発現局在、CD133陽性細胞と腫瘍血管新生との関係を中心として検討をすすめてきた。
本研究の実施計画のうち
1. 初代がん細胞のスフェロイド３次元培養の実施と腫瘍血管新生の確認
2. 培養肝芽腫細胞間における相互作用
についての検討はおおむね順調に遂行することができ、２つの全国学会において発表することができた。さらに、オープンアクセスの著書『Physiologic and Pathologic Angiogenesis - Signaling Mechanisms and Targeted Therapy（ISBN 978-953-51-3024-6）.』の Chapter12：Tumor Angiogenesis: A Focus on the Role of Cancer Stem Cells.として公表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度に得られた結果をもとに、ヒト肝芽腫における腫瘍血管新生メカニズムを明らかにする研究の一環として、さらにがんの微小環境（ニッチェ）について研究を進めて行く予定である。今まで、ヒト肝芽腫細胞による培養モデルを用いてがん微小環境の１つとされている「腫瘍の血管新生」について研究を進めてきたが、今後はがん微小環境ストレスに対する肝芽腫細胞の適応応答について検討を続けていきたい。
研究計画を立てた当初は未発売であったが、最近、特殊な３次元培養器材が販売された。この器材を用いることにより、in vivo の腫瘍構造に近い性状を示し、長期培養が可能な大型のがん細胞凝集体（スフェロイド）を形成させることができ、実験動物を使用する（動物殺傷実験）という当初の計画を変更することができるのではないかと考えている。さらに、今年度になって培養ディッシュも改良製品（細胞接着が良好で、さらに、電子顕微鏡観察のための試料が作製しやすいもの）が発売された。平成29年度は実験計画を変更し、これらを用いて新たな培養実験を遂行し、電子顕微鏡による観察を実験計画に取り入れていく予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度に購入を希望している高額な試薬（免疫染色用１次抗体ならびに２次抗体、電子顕微鏡観察用試料作製のための試薬など）があるため、その費用を考慮して次年度に持ち越すことにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
スフェロイド培養実験において、免疫染色用抗体、電子顕微鏡観察用試料作製のための試薬などの購入経費に充填する予定である。
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| Remarks |
著書Physiologic and Pathologic Angiogenesis - Signaling Mechanisms and Targeted Therapy. Chapter12 Tumor Angiogenesis: A Focus on the Role of Cancer Stem Cells. オープンアクセス http://dx.doi.org/10.5772/66402
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