がん幹細胞の代謝特性を標的とした新規がん治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K15622
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 消化器外科学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 後藤 信治 長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 助教 (50186889)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: がん幹細胞 / CD133 / CD44 / 糖代謝 / ペントースリン酸回路 / グルコース飢餓 / 解糖系 / 酵素 / 癌 / 代謝

研究成果の概要

CD133陽性・陰性細胞を用いた本研究により、CD133陽性大腸がん細胞は、低糖状態において、解糖系での代謝を抑制して、ペントースリン酸回路への代謝フローを確保することが明らかとなった。この代謝リモデリングにより、脂肪酸やコレステロール合成に必須のNADPHの産生を保ちつつ、核酸の合成に必要なリボースの産生も維持することで、低糖状態下でも細胞増殖を可能にしていると考えられた。さらに、グルコース枯渇状態では、グルコースの代わりに乳酸を利用することが示唆された。CD133陽性細胞は、生存には厳しい環境を生き抜くために細胞内代謝を変化させて環境の栄養状態に適応する潜在的能力を持つことが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、がん幹細胞がいかなる環境下でも生存するために、環境の栄養状態に適応して細胞内の代謝をリモデリングする能力を有することが示唆された。残念ながら本研究では、その機構の詳細を解明するには至らなかった。しかし、本研究で得られた知見を基にその機構を明らかにすることで、がん幹細胞とそのニッチを標的とした新規のがん治療薬（法）の開発が期待される。また、がん幹細胞が有する代謝特性に基づく細胞培養法を樹立することで、がん幹細胞を濃縮、同定する方法の開発や応用が期待される。