2022 Fiscal Year Annual Research Report
Functional analysis of colorectal cancer stem cells by cellular physiological approach focused on cellular volume regulation
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21K16456
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
工藤 道弘 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任助教 (20804264)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 癌幹細胞 / 細胞容積 / 癌標的治療 / イオン輸送体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各消化器癌幹細胞でCLCN5, LRRC8, AQP1が高発現していることが当研究室のdataとして判明していた。大腸癌でも同様であるか検証するため、大腸癌細胞株HT-29より、癌幹細胞マーカーALDH1を高発現する細胞を分離し癌幹細胞株を樹立、RT-PCR法で遺伝子の発現を評価した。結果、HT-29由来癌幹細胞でCLCN5, LRRC8a, AQP1すべてが高発現していた。Apoptotic volume decrease、アポトーシスの際容積がイオン輸送体の働きによって縮小する現象が癌幹細胞で阻害されているという仮説を検証するため、低浸透圧溶液に癌幹細胞、非癌幹細胞を曝露したときの容積変化を比較することとした。結果非癌幹細胞と比して、癌幹細胞は低浸透圧刺激時、容積増大も縮小も変化が小さく、容積変化が抑制されていた。低浸透圧曝露後のviabilityについて、低浸透圧刺激後に残存細胞を培養する手法で評価したところ、癌幹細胞の方が低浸透圧刺激に対して耐性を有することがわかった。さらに癌幹細胞と非癌幹細胞にアポトーシスの比較を試みたが、培養条件が異なることから比較困難であり中止とした。以降は癌幹細胞の低浸透圧刺激による容積変化の抑制という現象に着目し検証をすすめた。容積調整に最も関与するLRRC8aを標的としたsiRNA を用いてHT-29由来の癌幹細胞をknockdownし、controlと低浸透圧刺激を加えた際のviabilityについて評価を行った。結果、knockdownを行うと低浸透圧刺激時のviabilityが低下することが判明、LRRC8aが癌幹細胞の細胞容積変化の抑制効果に関与することが証明された。細胞容積変化への耐性は、化学療法抵抗性と一致するとされ、今後は癌幹細胞の化学療法感受性を高める手段としてLRRC8aが標的とならないかを検証していく予定である。
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