Elucidating mechanisms for metastasis and recurrence through a tumor cell dormancy model

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K10360
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Shinriki Satoru 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (00583048)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松井 啓隆 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60379849) ; 植田 光晴 熊本大学, 病院, 教授 (60452885)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 循環腫瘍細胞 / 転移 / メカノバイオロジー

Outline of Final Research Achievements

Tumor cells disseminated from the primary tumor as circulating tumor cells (CTCs) settle into distant organs, after which they effectively remain dormant until a trigger, as yet unknown, rouses them. We applied high-resolution DNA barcode tracking to a mouse model that recapitulated the metastatic dormancy of head and neck squamous cell carcinoma. We identified specific subclonal population that preferentially generated functionally homotypic CTC clusters adaptive to fluid shear stress and dominated distant organs. Then, we proposed a novel clonal selection model during metastasis in which metastatic cells are selected based on their intrinsic mechano-sensitivity.

Free Research Field

医歯薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌による死亡のほとんどは転移再発を原因とする。癌細胞は血中に侵入すると、循環腫瘍細胞（CTC）として遠隔臓器に播種・生着する。本研究では、高い転移能を持つことが知られている、複数の癌細胞が凝集したCTC（CTCクラスター）を構成する細胞の特性の一端を明らかとした。そして、癌細胞自身の機械的力に対する応答能の違いが、転移過程で起こる癌細胞の選択に寄与しているという、新たなクローン選択機構を提唱した。今後、この新たなクローン選択機構を支える分子基盤を解明することは、癌の病態解明や新たな診断・治療法の開発に寄与すると考えられる。