2019 Fiscal Year Research-status Report

炎症性ケモカインIL-8依存的に制御される癌幹細胞の同定と制御機構の解析

Research Project

Project/Area Number	19K16782
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	清水幹容東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (00774358)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	がん幹細胞 / Cancer stem cells / IL-8
Outline of Annual Research Achievements	がん幹細胞はがんの転移、再発、薬剤耐性などの原因とされる細胞集団であり、特殊な培養方法により作製されたスフェロイドと呼ばれる細胞集団は、がん幹細胞としての能力をもつと考えられている。これまでの研究からスフェロイドから炎症性ケモカインであるIL-8が大量に分泌されていること、大量のIL-8ががん幹細胞の機能に重要であることを明らかにしている。一方で、全てのがん幹細胞がIL-8により制御されているわけではないことも示された。本研究では、シングルセル化と網羅的な遺伝子発現解析によりIL-8依存的に制御される集団を特定することで、がん幹細胞を標的とした新たなバイオマーカーの発見を目的としている。本年度は大腸がん細胞であるHCT116のスフェロイドを作製し、構成する細胞を単一化した後に、IL-8の受容体であるCXCR1/2の発現の有無で細胞を分離した。しかし、細胞を単一化する際やFACSを用いて分離した際に、シングルセル化の要となる細胞の生存率が著しく落ちてしまうことがわかった。その後、細胞の単一化を計画より緩やかな条件に変更し、FACSの際に使用するバッファーの条件を変更することで、シングルセル化する上で十分な細胞生存率を維持することができた。よって新たな条件で10×Genomics社のChromiumを使用してシングルセル化を行った。現在、各シングルセルでの網羅的な遺伝子発現解析を行い、CXCR1/2に依存的なサブグループ群の同定を試みている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 当初の計画では、大腸がん細胞を使用してシングルセル解析と遺伝子発現解析を行い、CXCR1/2依存的なサブグループ群を同定することが目的であった。しかし、考えていた条件ではシングルセル化に重要な細胞の生存率に影響を与えてしまうことがわかり、本年度は条件の検討に大きく時間を割かれてしまった。丁寧な条件検討の結果、本研究の要となるシングルセル化は問題なく終了したが、CXCR1/2依存的なサブグループ群を同定することができなかったため、本年度の研究はやや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	当初の計画通り、シングルセル化した細胞集団の遺伝子発現解析を行い、CXCR1/2に依存的なサブグループ群の同定を行う予定である。サブグループ群が明らかになれば、FACSにより各集団を分離・回収し、IL-8の存在下で100%またはそれに近い細胞がスフェロイドを形成するグループを「IL-8依存的に制御されるがん幹細胞集団」として同定する。その後、同細胞集団の機能解析を進めていく。