２光子励起顕微鏡を用いた大腸癌化及び癌、周囲間質応答の新規確証提示

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21390377
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 楠 正人 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50192026)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 靖浩 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (20324535) ; 問山 裕二 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00422824) ; 三木 誓雄 三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員教授 (50242962)
• Project Period (FY): 2009-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 二光子励起顕微鏡 / 大腸癌 / 癌幹細胞

Research Abstract

抗癌剤または放射線により癌細胞は一般的に増殖抑制や細胞死が誘導される。癌幹細胞はこれら治療に抵抗すると考えられるため、治療後の遺残した癌細胞集団の中に癌幹細胞が高率に存在すると仮定した。ヒト臨床検体を用いた解析では、直腸癌化学放射線療法後の遺残癌細胞の遺伝子発現は癌幹細胞の分子生物学的特徴に関連することが分かった。また、癌細胞周囲の宿主間質細胞も癌の進展に重要な役割を果たしており、癌幹細胞においても周囲微小環境（ニッチ）は重要と考えられている。直腸癌化学放射線療法後の遺残癌細胞周囲間質細胞の遺伝子発現も癌の進展に関連することが分かった。
大腸癌細胞株の放射線誘導性上皮間葉移行を形態学的及び分子生物学的に解析し証明できた。この放射線照射後の生存（遺残）した大腸癌細胞ではCD133が高発現しており、癌幹細胞が高率に存在している可能性がある。これらの細胞(RFP標識HT29)をGFPマウスに移植し癌細胞(赤色)と周囲間質応答(緑色)の二光子励起顕微鏡による生体内可視化を試みているが、今のところ開示できる十分なデータは得られていない。
大腸癌発生における癌幹細胞の関与を二光子励起顕微鏡により生体内可視化するために、CEA-GFPトランスジェニックマウスを用いた実験系を考案したが、その作成は技術的に困難であった。アゾキメタンとデキストラン硫酸を用いたマウス大腸癌モデルにおける微小大腸癌の癌-間質反応や癌幹細胞への関与を、二光子励起顕微鏡を用いた生体内リアルタイムイメージングにより時空間的解析を継続して行っていく必要がある。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Advances and directions in chemotherapy using implantable port systems for colorectal cancer: a historical review. (2013)
  • Author(s): Inoue Y, Kusunoki M.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: Jul 28 Pages: －
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased expression of Slug and Vimentin as novel predictive biomarkers for lymph node metastasis and poor prognosis in colorectal cancer. (2013)
  • Author(s): Toiyama Y, Yasuda H, Saigusa S, Tanaka K, Inoue Y, Goel A, Kusunoki M.
  • Journal Title: Carcinogenesis. Volume: 34 Pages: 2548-2557.
  • DOI: 10.1093/carcin/bgt282.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum miR-21 as a diagnostic and prognostic biomarker in colorectal cancer. (2013)
  • Author(s): Toiyama Y, Takahashi M, Hur K, Nagasaka T, Tanaka K, Inoue Y, Kusunoki M, Boland CR, Goel A.
  • Journal Title: J Natl Cancer Inst. Volume: 105 Pages: 849-859
  • DOI: 10.1093/jnci/djt101.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Intravital imaging of gastrointestinal diseases in preclinical models using two-photon laser scanning microscopy. (2013)
  • Author(s): Tanaka K, Toiyama Y, Inoue Y, Uchida K, Araki T, Mohri Y, Mizoguchi A, Kusunoki M.
  • Journal Title: Surg Today. Volume: 43 Pages: 123-129
  • DOI: 10.1007/s00595-012-0283-9.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The preventive effects of low-dose enteric-coated aspirin tablets on the development of colorectal tumours in Asian patients: a randomised trial. (2013)
  • Author(s): Ishikawa H, Mutoh M, Suzuki S, Tokudome S, Saida Y, Abe T, Okamura S, Tajika M, Joh T, Tanaka S, Kudo SE, Matsuda T, Iimuro M, Yukawa T, Takayama T, Sato Y, Lee K, Kitamura S, Mizuno M, Sano Y, Gondo N, Sugimoto K, Kusunoki M, Goto C, Matsuura N, Sakai T, Wakabayashi K.
  • Journal Title: Gut. Volume: Jan 31 Pages: －
  • DOI: 10.1136/gutjnl-2013-305827.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allelic Imbalance at an 8q24 Oncogenic SNP is Involved in Activating MYC in Human Colorectal Cancer. (2013)
  • Author(s): Sugimachi K, Niida A, Yamamoto K, Shimamura T, Imoto S, Iinuma H, Shinden Y, Eguchi H, Sudo T, Watanabe M, Tanaka J, Kudo S, Hase K, Kusunoki M, Yamada K, Shimada Y, Sugihara K, Maehara Y, Miyano S, Mori M, Mimori K.
  • Journal Title: Ann Surg Oncol. Volume: Jan 6. Pages: －