低分子阻害剤スクリーニングに向けた癌幹細胞モデルライブラリーの作製と解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24501315
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 水谷 昭文 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (50598331)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 妹尾 昌治 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90243493)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: がん幹細胞 / 標的化薬剤 / スクリーニング / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

平成２６年度では、がん幹細胞モデル細胞miPS-CSCsを効果的に殺傷する薬剤（前年度までに見出した二種）の、分子標的薬（DDS）化を見据え、がん幹細胞表面発現している蛋白質の遺伝子の、正常マウス組織での発現分布を検証した。
これまでに、マウスiPS細胞と比較して数種類の遺伝子がmiPS-CSCで高発現していることを見出したが、今回、報告されている機能を元にSema4d､EphA1､EphA2､Dll1遺伝子に着目して、正常マウスで種々の組織についてその発現をRT-PCR法により確認したところ、Sema4d、Dll1は肺と脾臓に､EphA1、EphA2は肝臓および肺で高く発現していた。これらの遺伝子はいずれもがん幹細胞で高発現していたものとして候補に挙げられたが､ドラッグデリバリーシステムにおいて、標的遺伝子の選択には、周囲の正常組織での発現も踏まえて、腫瘍が形成された組織別に選択する必要がある。
薬剤スクリーニングより得られたDaunorbicin、Bafilomycin A1について、細胞死の機構を再度検証したしたところ、両薬剤共にアポトーシスを示すDNAラダーの出現が確認され、miPS-LLCcmでアポトーシスを誘導することが確認された。Bafilomycin A1については、その作用点（V-ATPase阻害）とアポトーシス誘導機構の解明は今後の課題である。一方、DaunorbicinはmiPS-LLCcmがん幹細胞と分化がん細胞では、応答が異なっており、細胞の形態変化から幹細胞ではアポトーシスが、分化がん細胞では細胞周期のアレストが起きていると推測された。本細胞は、がん抑制遺伝子p53のDNA障害時にアポトーシスや、細胞周期制御の解析によい対象となると期待される。

Research Products

• [Journal Article] Characterization of cancer stem-like cells derived from mouse induced pluripotent stem cells transformed by tumor-derived extracellular vesicles (2014)
  • Author(s): Yan T, Mizutani A, Chen L, Takaki M, Hiramoto Y, Matsuda S, Shigehiro T, Kasai T, Kudoh T, Murakami H, Masuda J, Hendrix MJ, Strizzi L, Salomon DS, Fu L, Seno M.
  • Journal Title: Journal of Cancer Volume: 5 Pages: 572-584
  • DOI: 10.7150/jca.8865.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Cancer stem cells maintain a hierarchy of differentiation by creating their niche (2014)
  • Author(s): Matsuda S, Yan T, Mizutani A, Sota T, Hiramoto Y, Prieto-Vila M, Chen L, Satoh A, Kudoh T, Kasai T, Murakami H, Fu L, Salomon DS, Seno M
  • Journal Title: International Journal of Cancer Volume: 135 Pages: 27-36
  • DOI: 10.1002/ijc.28648.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] がん幹細胞ニッチにおけるがん幹細胞の自己複製制御機構の解析 (2014)
  • Author(s): 平本祐樹、渡邉直哉、松田修一、Yan T、Marta P Vila、水谷昭文、村上宏、笠井智成、妹尾昌治
  • Organizer: 第37 回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Tumor derived exosome/microvesicles convert mouse iPS cells to cancer stem-like cells (2014)
  • Author(s): Yan T, Mizutani A, Chen L, Murakami H, Seno M
  • Organizer: 第73 回日本癌学会学術総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] Tumor derived exosomes/microvesicles convert mouse induced pluripotent stem cells to cancer stem cells (2014)
  • Author(s): Yan T, Mizutani A, Chen L, Murakami H, Seno M
  • Organizer: Exosomes & Single cell Analysis Summit
  • Place of Presentation: アメリカ サンディエゴ
  • Year and Date: 2014-09-18 – 2014-09-19
• [Presentation] Cancer stem cells maintain a hierarchy of differentiation by creating their niche (2014)
  • Author(s): Mizutani A, Matsuda S, Yan T, Prieto-Vila M, Chen L, Satoh A, Kasai T, Masuda J, Kudoh T, Murakami H, Fu L, Salomon DS, Seno M
  • Organizer: AACR Annual meeting 2014
  • Place of Presentation: アメリカ サンディエゴ
  • Year and Date: 2014-04-05 – 2014-04-09
• [Presentation] Characterization of cancer stem-like cells derived from mouse induced pluripotent stem cells transformed by tumor-derived exosomes/microvesicles (2014)
  • Author(s): Yan T, Masuda J, Mizutani A, Chen L, Shigehiro T, Matsuda S, Kasai T, Kudoh T, Murakami H, Hendrix MJ, Strizzi L, Salomon DS, Seno M
  • Organizer: AACR Annual meeting 2014
  • Place of Presentation: アメリカ サンディエゴ
  • Year and Date: 2014-04-05 – 2014-04-09