Role of mesenchymal stem cells in CAC development

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09213
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 山本 真義 浜松医科大学, 医学部, 助教 (70397420)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 裕也 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20265838) ; 倉地 清隆 浜松医科大学, 医学部, 助教 (20397384)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 炎症性腸疾患 / 炎症性発癌 / 間葉系幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

潰瘍性大腸炎やクローン病を代表とした炎症性腸疾患（Inflammatory Bowel Disease：IBD）の患者数は，本邦において増加の一途をたどっており，今後もさらに増えることが予想されている．
Colitis-Associated Cancer（CAC）は，IBD患者に発生する炎症性発癌であり，IBD患者の予後を規定する重要な因子であるが，未だ確立された予防法はない． 我々はCACの発癌過程における間質細胞の役割に着目し研究を行っている．これまでに，間質に存在する線維芽細胞（Cancer-Associated Fibroblast：CAF）から分泌されるTanascin-CがCAC発癌に強く関与し，Tanascin-Cとintegrin αvβ3との結合を阻害することによりCAC発癌を抑制することを示した(Inflammatory Bowel Disease 2018)．
癌間質には線維芽細胞の他にも免疫担当細胞や内皮細胞など様々な細胞が存在し，それらの中には間葉系幹細胞（Mesenchymal stem cell: MSC）から分化したものが多く含まれている．本研究では，CAC発癌におけるMSCの役割を明らかにすることを目的とし，IBD患者の予後向上を目指した臨床応用へと発展させる．
平成３１年度（令和元年度）は，炎症性発癌モデルにおける大腸炎および発癌の組織学的評価および，大腸内間葉系幹細胞の分離，培養と多分化能の確認を試みた．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

１）　大腸に腫瘍発生を誘発する発癌物質であるAOM（アゾキシメタン）を腹腔内投与後，炎症性腸疾患と類似の症状を引き起こすDSS（デキストラン硫酸ナトリウム）を反復内服投与することにより腫瘍が発生し，DSS2コース投与でDysplasia，3コース投与で癌（CAC）が発生することを確認し，炎症のみのInflammationモデル，Dysplasiaモデル，CACモデルの各段階において大腸サンプルを採取し，肉眼的，組織学的評価と，p53, Ki-67などによる免疫染色を行った．
２）　大腸内間葉系幹細胞の分離，培養と多分化能の確認
上記の実験にて採取した各段階における大腸組織から間葉系幹細胞を分離．間葉系幹細胞を含んだ細胞混濁液をコラゲナーゼやディスパーゼなどの酵素法にて細胞分散した．組織より分散された細胞は直ちにフローサイトメトリーによりCD105, CD73, CD90陽性，CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a, CD19, HLA-ClassII(DR)陰性の細胞集団をSortingし，間葉系幹細胞として分離を試みたところ，間葉系幹細胞の比率が予想より低く，遺伝子解析に十分な細胞数が得られていないため，計画より遅れている．

Strategy for Future Research Activity

遺伝子解析に必要な細胞数を得るために，実験動物数を増やす予定である．また細胞分散を行う際に微量な間葉系幹細胞をロスしている可能性があるため，分散法および試薬組成を調整する必要がある．