Identification of liver cancer stem cell-like clones causing treatment resistance by cancer evolution

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03637
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Nakamoto Yasunari 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (40293352)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平松 活志 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 准教授 (30646849) ; 野阪 拓人 福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (70748441) ; 山下 太郎 金沢大学, 附属病院, 准教授 (90377432)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肝細胞がん / がん幹細胞 / 循環腫瘍細胞 / シングルセル解析 / 創薬シーズ

Outline of Final Research Achievements

The aim was to identify cancer stem cell-like clones that induce treatment resistance in patients with advanced-stage hepatocellular carcinoma (HCC). To this end, circulating tumor cells (CTCs) were collected from the peripheral blood of patients undergoing anticancer treatment by liquid biopsy, and the characteristics of CTC cells showing stem cell characteristics were examined by a new single-cell analysis method. CTC stem cell markers (SOX2, MYC, NANOG) were significantly elevated and pathway analysis showed enhanced MAPK and TGF-β signaling pathways in patients who were refractory to Atezolizumab + Bevacizumab immune combination therapy. Thus, it was considered to be a significant result in considering the characteristics of cancer stem cell-like clones that induce treatment resistance in HCC patients.

Free Research Field

消化器内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

進行がんの薬物治療において完治することは稀である。この原因は、腫瘍を形成するがん細胞に不均一性があるために、大部分の細胞に有効な薬剤であっても一部の細胞は抵抗性を示して生き残るためである。そして、生き残った細胞はがん幹細胞様クローンとして血液中に放出され、循環腫瘍細胞（CTC）となりがん転移を形成する。
本研究でのがん幹細胞様クローンの検出は、最新治療に抵抗性となった進行期肝がん患者の血液から独自の解析技術でCTCを採取し、遺伝子・タンパクレベルで特徴を分析した。これより、治療抵抗性の原因となるがん幹細胞様クローンの特性が明らかとなり、進行がんに対する新たな治療開発に繋がることが期待される。