2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K07616
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山崎 大輔 大阪大学, 微生物病研究所, 准教授 (50422415)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 大腸がん |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Apc遺伝子ヘテロ欠損マウスの腸に形成された腫瘍を構成するがん細胞の性質を調べるため、腫瘍を回収し三次元ゲルを用いて培養を行った。良性のポリープから回収した細胞と比較して、浸潤性の腫瘍から回収した細胞には、腸上皮の分泌系分化細胞のひとつパネート細胞のマーカー分子Lysozymeを発現する細胞が多く含まれていた。重要なことに腫瘍を構成するがん細胞は違いに接着し組織構造体（オルガノイド）を形成するが、Lysozyme陽性の分泌系がん細胞は他のがん細胞から成るオルガノイドより離脱し周囲のゲル内へと浸潤する様子が観察された。離脱したLysozyme陽性の分泌系がん細胞はE-cadherinを発現しておらず、上皮間葉転換を起こしている可能性がある。これらの結果から、Lysozyme陽性の分泌系がん細胞は浸潤性のがん細胞であることが示唆される。そこで次にこれらの細胞が生み出される経緯を調べたところ、腫瘍由来の細胞をWnt存在下で培養するとその数が増えることがわかった。また、本来パネート細胞を持たない大腸上皮細胞において、CRISPR/Cas9システムを利用したゲノム編集によりWntシグナルを負に制御するAPCの遺伝子を破壊すると、Lysozymeを発現する細胞が異所的に出現することがわかった。これらの結果からLysozyme陽性の分泌系がん細胞の出現にはWntシグナルの活性化が関与していることが示唆された。実際複数の腫瘍組織から回収したがん細胞における遺伝子発現を調べると、Lysozymeの発現とWntシグナルの下流で働くAxin2の発現には正の相関が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
オルガノイド培養法を用いることで、Lysozyme陽性の分泌系がん細胞が浸潤性のがん細胞であること、そして上皮間葉転換を行うことを明らかにすることができた。この結果は、私が立てた「未分化ながん細胞が特定の方向に分化することで浸潤能を獲得する」という仮説を支持するものである。またこの細胞が分化するのに関与する経路としてWntシグナルを同定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Lysozyme陽性の分泌系がん細胞が転移を引き起こすことを証明するために、腫瘍組織に由来するがん細胞の中から効率よくそれらの細胞へと分化する細胞を単離しクローニングする。クローニングした細胞をマウス腸内へと同所移植し、腫瘍を作らせた後それらが周囲へと浸潤・転移するかを検討する。またクローニングした細胞の遺伝子発現を網羅的に調べ、他のがん細胞のそれと比較することで、分泌系がん細胞が生み出された分子メカニズムを調べる。
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| Causes of Carryover |
当初の計画では、単離した分泌系がん細胞の遺伝子発現を網羅的に調べるためにマイクロアレイを利用する予定であったが、オルガノイド培養した分泌系がん細胞が周囲へと浸潤する、上皮間葉転換を起こすなど興味深い挙動を示したので、その性質の解析を優先して行った。次年度では、当初の計画通り発現解析実験を行う予定である。
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