2021 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、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の過剰発現細胞株の作製を行うことであった。しかしながら、蛋白質Xを安定的に過剰発現する細胞株は得ることができなかった。現在、蛋白質Xの細胞外ドメインの一部を過剰発現させる方法を試みている。また、乳がん細胞の休眠状態を模倣しているとされている3D培養法を確立した。この培養法を利用することで、休眠状態で潜んでいる細胞への治療効果を検討する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason １）乳がん幹細胞特異的膜蛋白質(hTMEM59)結合分子である蛋白質Xを高発現させると、細胞が生存しなくなり、安定的高発現細胞株が作成できなかったため。２）hTMEM59と蛋白質Xが結合しているかどうかの確認が終了していないため。
Strategy for Future Research Activity	次年度は1)蛋白質Xの他分子との結合に関わっていることが報告されている細胞外ドメインを高発現する細胞株を樹立し、エクソソームの膜上に高発現することを確認する。2)TMEM59とXが結合することを確認する。3)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。４）乳がん細胞の休眠状態を模倣しているとされている3D培養法にて、作成したX高発現エクソソームが与える影響を調べる。
Causes of Carryover	次年度は抗体の購入、マウスの購入、核酸合成などが増える予定であるため。