Mechanism of IL-8 dependent regulation of cancer stem cells.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16782
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 50010:Tumor biology-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: Shimizu Masahiro 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教 (00774358)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: がん幹細胞 / CSC / RAS / SOX2

Outline of Final Research Achievements

Cancer stem cells (CSCs) are a subset of tumor cells that exhibit self-renewal ability and generate the diverse cells that comprise the tumor. CSCs show increased quiescence and poor responses to conventional chemotherapy strategies that primarily kill proliferating cells. Therefore, CSCs are correlated with chemoresistance, invasion and relapse of cancer cells. In this study, we try to resolve a mechanism of CSCs population which is highly dependent on IL-8 using single cell analysis of sphere forming cells. However, we could not identify the IL-8 dependently regulated CSCs. In contrast, we showed that RAS/RAF/MAPK pathway-induced CDK1 activation is important for induction of O-GlcNAcylation, and this activation pathway is required for SOX2 expression and subsequent CSCs generation.

Free Research Field

腫瘍生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究ではがんを構成する細胞の不均一性に着目し、培養細胞を用いた3次元スフェロイドによるシングルセル解析を行ったが、本手法では実際のがんで見受けられる「細胞の不均一性」を完全には再現できなかったと推測される。予想された結果とは異なるが、患者由来の検体を用いた解析の重要性が改めて明らかとなった。一方、これまで遺伝子変異により生じるがん幹細胞発生機構は全く知られていなかったが、本研究ではがんにおいて頻発するRAS遺伝子の変異によるがん幹細胞発生機構を解明できた。したがって、本研究で明らかとなった機構を阻害する薬剤ががん幹細胞の発生を抑え、がんの転移や再発を抑制することができると期待される。