Elucidation of metabolic machinery of cancer stem cell by investigating clinical samples with single cell analysis.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K08777
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55020:Digestive surgery-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Itakura Hiroaki 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (90850313)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥崎 大介 大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (00346131) ; 山本 浩文 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30322184)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 癌幹細胞 / 癌代謝 / 臨床サンプル

Outline of Final Research Achievements

In this study, we focused on the metabolic machinery of cancer stem cells to overcome them. After intense analyses using normal colonic mucosa, colon tumor tissues, PDX　(patient derived xenograft) and spheroids derived from PDX, we identified several up-regulated or down-regulated genes in PDX and spheroid groups. Moreover, through comparison gene expression profile between spheroids and low proteasome activity cells (LPACs) mimicking cancer stem cell properties, we identified several gene sets which may lead to novel strategy to suppress cancer stem cells.

Free Research Field

医学、消化器外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

癌幹細胞とは、自己複製能、多分化能、造腫瘍能を有する少数の癌細胞集団で、治療抵抗性を示し再発や転移の原因となるため、癌幹細胞を治療標的とする研究が数多くなされてきた。しかし、大腸癌の癌幹細胞マーカーであるLGR5を標的とした治療は新たな癌幹細胞の新生に繋がるという報告がなされ、その攻略は容易ではない。そこで本研究では、癌幹細胞の代謝機構に着目し、臨床検体の中でも幹細胞性の高い細胞群や、癌幹細胞性の高い低代謝癌幹細胞モデルの解析を通じて複数の癌幹細胞の代謝に関連する候補遺伝子を抽出することができた。これらの成果は、癌幹細胞に対する創薬に繋がる可能性があり、その医学的、社会的意義は大きい。