2020 Fiscal Year Research-status Report

がん幹細胞を標的とする細菌由来の人工小胞を用いたがんの再発、転移治療法の開発

Research Project

Project/Area Number	20K08943
Research Institution	Tokyo Medical University
Principal Investigator	上田しのぶ東京医科大学, 医学部, 助手 (00521874)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高梨正勝東京医科大学, 医学部, 講師 (80312007) 須藤カツ子東京医科大学, 医学部, 兼任講師 (50126091) 黒田雅彦東京医科大学, 医学部, 主任教授 (80251304) 土田明彦東京医科大学, 医学部, 主任教授 (50207396)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	がん幹細胞 / 外膜小胞 / 核酸デリバリー
Outline of Annual Research Achievements	再発や転移の原因は、化学療法などにより残存したがん幹細胞が全身の臓器に休眠状態で潜伏することによる。我々はがん幹細胞の維持を抑制するmicroRNA(miRNA)を見出したが、現在の核酸デリバリー法ではがん幹細胞への特異性は低く、その効果も少ない。近年、細菌が放出する外膜小胞 (outer membrane vesicles, OMV)ががんを縮小したという報告が注目されている。本研究ではがん幹細胞に特異的に結合する分子を膜上に発現させ、がん幹細胞の維持を破綻するmiRNAを内包させた人工型OMVを作製する。この人工型OMVを血中に投与することで、全身に散在しているがん幹細胞への特異的なmiRNAのデリバリーが可能となり、がん幹細胞を選択的に死滅することができると考えた。本研究では、再発や転移に対してより効果的で患者に負担の少ない治療法の開発を目指す。これまでに、がん幹細胞を模倣するmammosphere細胞上に、Transmembrane protein59 (TMEM59)が高発現していることを見出したが、今年度の目標として、TMEM59をターゲットとする蛋白質を探索することであった。データベース上から、TMEM59と結合しうると考えられる蛋白質Xに着目し、現在、X過剰発現細胞株の作製を行っている。また、今後の研究のため、Tet-On システムによりhTMEM59/mCherryを発現する乳がん細胞株(MDA-MB-231とMCF-7) の作製も行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason １）今年度の目標である、乳がん幹細胞特異的膜蛋白質(hTMEM59)結合分子(X)の探索を行い、候補となる蛋白質Xの高発現細胞株がおおむね作製終了となっていること。２）Tet-On システムによりhTMEM59/mCherryを発現する乳がん細胞株(MDA-MB-231とMCF-7) を作製 (Tet/hTMEM59/mCherry細胞)した。３）１）と２）が結合しているかどうかを確認するための条件検討は終了している。
Strategy for Future Research Activity	次年度は、1)TMEM59とXが結合することを確認する。X配列にGFP配列を結合した発現ベクターを作製し、さらには現在Tet-On システムによりhTMEM59/mCherryを発現する乳がん細胞株(MDA-MB-231とMCF-7) を作製中であり(Tet/hTMEM59/mCherry細胞)、X-GFP/OMVがhTMEM59に結合することを鏡顕とFACSによって確認する。また、2)このTMEM59高発現乳がん細胞株培養液中にX高発現細胞由来のエクソソームを添加したときの導入効率を鏡顕とFACSによって検討し、その時の乳がん細胞の増殖率などを検討する予定である。
Causes of Carryover	今年度はこれまでに購入してきた試薬等で補えることが多かったが、次年度は抗体の購入など、金額の大きい試薬の購入が増える予定であるため、次年度に使用することとした。