2020 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization of spatiotemporal dynamics of iPS cell-derived neural stem cells migration and glioma stem cell invasion
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18K16570
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
大石 裕美子 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50793121)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脳切片培養 / Brain slice culture / iPS細胞 / 神経幹細胞 / 悪性神経膠腫 / グリオーマ幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者らは、ヒト悪性神経膠腫（グリオーマ）に対して、ヒトinduced pluripotent stem cell (iPS細胞)由来のNeural stem cell (NSC)をcellular delivery vehicleとして用いた自殺遺伝子治療を行い、著明な効果を挙げた。今後、本研究課題をより臨床応用に近づけるために、「NSCの長期にわたる生体内での挙動」「自殺遺伝子治療におけるバイスタンダー効果の可視化」を課題に挙げた。蛍光タンパク遺伝子hKO1で標識したiPS細胞由来NSCのヒトグリオーマ細胞株U87、幹細胞株hG008（蛍光タンパク遺伝子Venusで標識）に対する遊走・指向性を脳切片培養法を用いることで定量的にライブイメージングすることに成功した。具体的には、共焦点レーザー顕微鏡下で最長7日間ライブイメージング観察した後、3D&4D Interactive Microscopy Visualization Software (Imaris)を用いて、hKO1及びVenus陽性細胞を追跡し腫瘍塊形成するグリオーマ細胞株U87及びびまん性浸潤するグリオーマ細胞株hG008細胞株に対して良好な遊走を示すことを明らかとした。さらに我々の自殺遺伝子導入NSCは移植の後、プロドラッグを投与することで、抗腫瘍効果を生み出すため、治療用NSCを、1x10E5個~1x10E7個と変動させることで、グリオーマ細胞に有効なバイスタンダー効果を起こす至適な移植NSC数を同様に脳切片培養でライブイメージングすることで検証した。その結果、約1000-2000μm大のU87腫瘍塊は1x10E5個程度のNSC数で十分に殺傷可能であった。また標準治療のTemozolomideと比して効果は著明に高いことも明らかにした。本手法は細胞療法を行うあらゆる治療戦略で用いる事ができる評価系であり、今後さらに様々な細胞の挙動を解析する事にも応用できると考えられる。
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