ヒト口腔扁平上皮癌幹細胞におけるGSK3βの発現及び機能解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26463005
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 重石 英生 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 助教 (90397943)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 耕司 広島大学, 大学病院, 助教 (20335681) ; 小野 重弘 広島大学, 医歯薬保健学研究院(歯), 助教 (70379882) ; 東川 晃一郎 広島大学, 大学病院, 講師 (80363084)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 癌幹細胞 / ＡＬＤＨ１

Outline of Annual Research Achievements

（1）口腔扁平上皮癌細胞における癌幹細胞形質の解析　CD44high/ALDH1high口腔扁平上皮癌細胞はGSK3betaの高発現を示し、高いスフィアコロニー形成能を有し、Sox2、Oct4、Nanog等の幹細胞マーカーの高発現を示した。さらに、GSK3betaノックダウン後に、CD44high/ALDH1high細胞のスフィアコロニー形成能は著しく抑制された。また、CD44high/ALDH1high細胞は線維芽細胞様形態を示し、ビメンチンの高発現を示し、間葉系細胞の形質を示した。
（2）口腔扁平上皮癌細胞におけるアポトーシス抵抗性の解析　口腔扁平上皮癌細胞OM-1 から、CD44high/ESAlow細胞、CD44high/ESAhigh細胞、CD44low細胞をsortingし、抗癌剤（5-FU, CDDP, Docetaxel）により誘導されるアポトーシス細胞の検出を行った。その結果、すべての抗癌剤において、CD44high/ESAlow細胞は最も高いアポトーシス抵抗性を示した。CD44high/ESAlow細胞は高いDihydropyrimidine dehydrogenase (DPD)の発現を示し、ABCトランスポーターの高発現を示した。
（3）CD44high/ALDH1high/ GSK3beta high細胞における性状解析　CD44high/ALDH1high/ GSK3beta high細胞はCD44high/ALDH1high/ GSK3beta low細胞と比較して、より多くのスフィアコロニーを形成し、幹細胞マーカーの高発現を示した。一方、CD44high/ALDH1low細胞においてRHAMMをノックダウンしたところ、その増殖能が抑制されたことから、CD44high/ALDH1low細胞の増殖にはRHAMMが関与していることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

口腔癌細胞において、CD44high/ALDH1high細胞が癌幹細胞形質を示すことが明らかとなり、さらに、その幹細胞形質の維持には GSK3betaが重要な役割を持つことが示唆された。

Strategy for Future Research Activity

これまでの研究結果から、癌幹細胞形質とＥＭＴとの関係が明らかとなったため、今後はSnail過剰発現口腔癌細胞を作成し、GSK3betaの発現及び機能の解析や癌幹細胞形質についての詳細な検討を行う。

Research Products

• [Journal Article] CD44high/ALDH1high head and neck squamous cell carcinoma cells exhibit mesenchymal characteristics and GSK3ｂｅｔａ-dependent cancer stem cell properties. (2016)
  • Author(s): Seino S, Shigeishi H, Hashikata M, Higashikawa K, Tobiume K, Uetsuki R, Ishida Y, Sasaki K, Naruse T, Rahman MZ, Ono S, Simasue H, Ohta K, Sugiyama M, Takechi M.
  • Journal Title: Journal of Oral Pathology & Medicine Volume: 45(3) Pages: 180-188
  • DOI: doi: 10.1111/jop.12348
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Elevation in 5-FU-induced apoptosis in head and neck cancer stem cells by a combination of CDHP and GSK3β inhibitors (2015)
  • Author(s): Shigeishi H, Biddle A, Gammon L, Rodini CO, Yamasaki M, Seino S, Sugiyama M, Takechi M, Mackenzie IC.
  • Journal Title: Journal of Oral Pathology & Medicine Volume: 44(3) Pages: 201-207
  • DOI: doi: 10.1111/jop.12230
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Risk factors for postoperative complications following oral surgery. (2015)
  • Author(s): Shigeishi H, Ohta K, Takechi M.
  • Journal Title: Journal of Applied Oral Science Volume: 23(4) Pages: 419-423
  • DOI: doi: 10.1590/1678-775720150130
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] CD44highESAlow 口腔扁平上皮癌細胞における抗癌剤抵抗性とそのメカニズムの解析 (2015)
  • Author(s): 箸方 美帆, 重石 英生, 清野 紗矢香, 太田 耕司, 東川 晃一郎，武知 正晃．
  • Organizer: 第25回日本口腔内科学会学術大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2015-09-18 – 2015-09-19
• [Presentation] CD44high/ALDH1high口腔扁平上皮癌細胞における癌幹細胞形質の解析 (2015)
  • Author(s): 清野 紗矢香, 重石 英生, 奥井 岳, 箸方 美帆, 植月 亮, 山本 一博, 小野 重弘, 東川 晃一郎, 太田 耕司, 島末 洋, 武知 正晃．
  • Organizer: 日本組織培養学会第88回大会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2015-05-26 – 2015-05-27