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2019 Fiscal Year Research-status Report

大腸がん幹細胞の安定維持・可塑性制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number 18K07337
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

馬島 哲夫  公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター 分子生物治療研究部, 主任研究員 (30311228)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsがん幹細胞 / 可塑性 / 大腸がん / CD44
Outline of Annual Research Achievements

大腸がん幹細胞のマーカー分子としてCD44およびLgr5が知られている。前年度までの検討で、ヒト大腸がん細胞株において、CD44陽性細胞は、CD44陰性細胞に比べ、がん幹細胞の性質である高い腫瘍形成能を示すことを明らかにした。またCD44陽性細胞は、Lgr5をはじめとする幹細胞関連遺伝子群を高発現することがわかった。CD44陽性、陰性細胞を分離後に、継続培養すると、陽性から陰性、陰性から陽性細胞への変換性(可塑性)が観察されるが、特に、がん幹細胞性を示すCD44陽性細胞には、長期間安定に維持される細胞、及び、CD44陰性細胞への変換性が高い細胞が存在することがわかった。遺伝子発現解析に加え、シグナル伝達因子阻害剤ライブラリーおよびsiRNA/shRNAライブラリーを用いた機能探索の結果、CD44陽性のがん幹細胞分画の生存維持により選択的に寄与する分子経路として、ポリ(ADPリボース)ポリメラーゼ・ファミリーの一つタンキラーゼが見出された。タンキラーゼ阻害剤は、(1)AXIN2の蓄積を介し、CD44陽性がん幹細胞の増殖を選択的に抑制すること、および、(2)制がん剤イリノテカンとの併用により、in vivoにおいて強い腫瘍増殖抑制効果の増強を示すことが明らかになった。さらに、タンキラーゼ阻害剤は、幹細胞性に寄与する因子の中で、細胞表面に発現する受容体型チロシンキナーゼであるc-KITの発現を強く抑制することも明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、前年度までに同定されたCD44陽性がん幹細胞の維持に寄与する候補因子について、機能的検証を進めることを計画した。実際、タンキラーゼ阻害剤等が、CD44陽性がん幹細胞への選択的な増殖抑制を示し、制がん剤との併用により著しい腫瘍形成の抑制を引き起こすことを明らかにした。また発現データ解析により、下流のシグナル伝達経路としてc-KITを見出した。このように計画した解析は概ね達成できたと考えられた。

Strategy for Future Research Activity

今後は、これまでに見出したタンキラーゼ-AXIN-c-KIT経路、特に、下流に位置するc-KITが、大腸がん幹細胞の維持にどのような分子機序で関わっているのかをさらに解析する。そのために、c-KITのノックアウト細胞や過剰発現細胞の樹立と解析を進める。またRNAiスクリーニングにより、大腸がん幹細胞の維持あるいは薬剤耐性に寄与する第二の候補因子を見出している。これについてもさらなる解析を進めていく。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] ALDH1A3-mTOR axis as a therapeutic target for anticancer drug-tolerant persister cells in gastric cancer.2020

    • Author(s)
      Kawakami R, Mashima T, Kawata N, Kumagai K, Migita T, Sano T, Mizunuma N, Yamaguchi K, Seimiya H
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 111 Pages: 962-973

    • DOI

      10.1111/cas.14316

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tankyrase Inhibitors Target Colorectal Cancer Stem Cells via AXIN-Dependent Downregulation of c-KIT Tyrosine Kinase.2020

    • Author(s)
      Jang MK, Mashima T, Seimiya H
    • Journal Title

      Mol Cancer Ther

      Volume: 19 Pages: 765-776

    • DOI

      10.1158/1535-7163.MCT-19-0668

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A phase I study to determine the maximum tolerated dose of trifluridine/tipiracil and oxaliplatin in patients with refractory metastatic colorectal cancer: LUPIN study. Suenaga M, Wakatsuki T, Mashima T, Ogura M, Ichimura T, Shinozaki E, Nakayama I, Osumi H, Ota Y, Takahari D, Chin K, Seimiya H, Yamaguchi K2020

    • Author(s)
      Suenaga M, Wakatsuki T, Mashima T, Ogura M, Ichimura T, Shinozaki E, Nakayama I, Osumi H, Ota Y, Takahari D, Chin K, Seimiya H, Yamaguchi K
    • Journal Title

      Invest New Drugs

      Volume: 38 Pages: 111-119

    • DOI

      10.1007/s10637-019-00749-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Epidermal growth factor receptor mRNA expression: A potential molecular escape mechanism from regorafenib.2020

    • Author(s)
      Matsusaka S, Hanna DL, Ning Y, Yang D, Cao S, Berger MD, Miyamoto Y, Suenaga M, Dan S, Mashima T, Seimiya H, Zhang W, Lenz HJ
    • Journal Title

      Cancer Sci

      Volume: 111 Pages: 441-450

    • DOI

      10.1111/cas.14273

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In silico chemical screening identifies epidermal growth factor receptor as a therapeutic target of drug-tolerant CD44v9-positive gastric cancer cells.2019

    • Author(s)
      Mashima T, Iwasaki R, Kawata N, Kawakami R, Kumagai K, Migita T, Sano T, Yamaguchi K, Seimiya H
    • Journal Title

      Br J Cancer

      Volume: 121 Pages: 846-856

    • DOI

      10.1038/s41416-019-0600-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Meeting report of the 14th Japan-Korea joint symposium on cancer and aging research: current status of translational research and approaches to precision medicine.2019

    • Author(s)
      Sueoka E, Watanabe T, Mashima T, Shirakami Y, Komori A, Matsuo K, Yoshikawa HY, Cho KA, Park TJ, Seimiya H, Kim EG, Suganuma M, Chung J
    • Journal Title

      J Cancer Res Clin Oncol

      Volume: 145 Pages: 1263-1271

    • DOI

      10.1007/s00432-019-02887-2.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] EGFR inhibitors suppress drug-tolerant CD44v+ gastric cancer cell growth and enhance the antitumor effect of irinotecan2019

    • Author(s)
      Tetsuo Mashima, Risa Iwasaki, Ryuhei Kawakami, Koshi Kumagai, Toshiro Migita, Takeshi Sano, Kensei Yamaguchi, Hiroyuki Seimiya
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] Tankyrase Inhibitors target colorectal cancer stem-like cells through an AXIN-dependent mechanisms2019

    • Author(s)
      Jang MK, Mashima T, Seimiya H
    • Organizer
      第78回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] EGFR阻害剤は胃がん薬剤抵抗性に寄与するCD44v発現細胞の増殖を抑制し、イリノテカンの治療効果を増強する2019

    • Author(s)
      馬島哲夫 , 岩崎里紗, 川上隆兵, 清宮啓之
    • Organizer
      第23回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [Presentation] タンキラーゼ阻害剤による大腸がん幹細胞の増殖抑制とその分子機序2019

    • Author(s)
      張明きゅ、馬島哲夫 , 清宮啓之
    • Organizer
      第23回日本がん分子標的治療学会学術集会
  • [Book] 進化するがん創薬2019

    • Author(s)
      清宮啓之 編
    • Total Pages
      324
    • Publisher
      化学同人
    • ISBN
      9784759817331

URL: 

Published: 2021-01-27  

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