肺がんの起源の違いに基づいたがん幹細胞を標的とした新たな治療標的の探索

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461170
• Research Institution: Kansai Medical University
• Principal Investigator: 熊野 恵城 関西医科大学, 医学部, 准教授 (90396721)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 幹細胞 / 肺がん

Outline of Annual Research Achievements

成体幹細胞に発現しているマーカー（今回Bmi1, c-kit, lgr5, lgr6について検討した）の各種プロモーター下にCre-ERT2を発現する遺伝子改変マウスとCreのDNA recombinase活性により蛍光蛋白質を発現するレポーターマウス（Rosa26-rainbowなど）を掛け合わせ、Tamoxifenを腹腔内投与することでCre-ERT2を活性化させ幹細胞をin vivoにて標識し、幹細胞およびその子孫である分化細胞の追跡を行った。Bmi1, c-kitについては放射線による肺障害モデルにおいて、I型肺胞上皮およびII型肺胞上皮の両方が再生されることがわかり、これらは肺胞領域の幹前駆細胞であることがわかった。Bmi1はSPC陽性のII型肺胞上皮細胞の一部に発現していることを確認した。
さらにBmi1-CreERT2/Loxp-STOP-Loxp(LSL)　KrasG12Dを作製することにより幹細胞マーカーを発現する細胞にtamoxifen(TM)誘導によりKras変異を発現させた。また同時に上記のマルチカラーモザイクマウス（Rainbowマウス）を同時に用いて腫瘍が１つの幹細胞からclonalに増殖していることを確認した。病理学的な観察により、Kras変異単独でがん化はこのようなclonalな増殖に引き続きTM投与後16週以降で起こり始めるが、同時にがん抑制遺伝子であるp53やRbを欠失させることで、clonalな増殖の増強とともにより早期に（TM投与後8週以降）がん化が起こることがわかった。Rbの欠失は、肺腺癌から小細胞癌への形質転換の際に認められることが報告されているものの今回の短期間（TM投与後12週以降全例死亡する）ではそのような変化は観察されなかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

肺胞領域の幹細胞の同定に成功し、そこからの発がん過程の継時的な変化を観察する系の作製に成功している。

Strategy for Future Research Activity

今後は比較対象となる分化細胞からの腫瘍形成過程との比較と、腫瘍化のメカニズムについての検討を行う予定である。

Causes of Carryover

マウスの飼育室の感染事故が発生したためin vivoの実験が若干先延ばしになったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

前年度施行予定だったマウスの実験を今年度に行う。

Research Products

• [Journal Article] Maintenance of sweat glands by stem cells located in the acral epithelium. (2015)
  • Author(s): 1.Ohe S, Tanaka T, Yanai H, Komai Y, Omachi T, Kanno S, Tanaka K, Ishigaki K, Saiga K, Nakamura N, Ohsugi H, Tokuyama Y, Atsumi N, Hisha H, Yoshida N, Kumano K, Yamazaki F, Okamoto H, Ueno H.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 466 Pages: 333-338
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.09.022.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Targeted gene correction of RUNX1 in induced pluripotent stem cells derived from familial platelet disorder with propensity to myeloid malignancy restores normal megakaryopoiesis. (2015)
  • Author(s): 2.Iizuka H, Kagoya Y, Kataoka K, Yoshimi A, Miyauchi M, Taoka K, Kumano K, Yamamoto T, Hotta A, Arai S, Kurokawa M.
  • Journal Title: Exp Hematol. Volume: 43 Pages: 849-857
  • DOI: 10.1016/j.exphem.2015.05.004.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Intracellular signals of lung cancer cells as possible therapeutic targets. (2015)
  • Author(s): 3.Tanaka K, Kumano K, Ueno H.
  • Journal Title: Cancer Sci. Volume: 106 Pages: 489-496
  • DOI: 10.1111/cas.12643.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research