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がん幹細胞の動態に及ぼす腫瘍内低酸素の影響の解析

研究課題

研究課題/領域番号 18590280
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医化学一般
研究機関千葉県がんセンター(研究所)

研究代表者

竹永 啓三  千葉県がんセンター(研究所), 化学療法研究部, 研究員 (80260256)

研究分担者 越川 信子  千葉県がんセンター(研究所), 化学療法研究部, 研究員 (90260249)
大平 美紀  千葉県がんセンター(研究所), 生化学研究部, 研究員 (20311384)
竹信 尚典  千葉県がんセンター(研究所), 病理研究部, 研究員 (60392247)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,420千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 420千円)
2007年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード癌 / 組織・細胞 / 低酸素 / がん幹細胞
研究概要

【目的】腫瘍内で生ずる低酸素ががん細胞の脱分化を惹起しがん幹細胞の細胞にするのではないか、あるいは低酸素ががん幹細胞の維持のための微小環境となるのではないかと推測し、肺がん細胞の分化及び幹細胞の増殖・維持に係わる遺伝子の発現及び悪性度に対する低酸素の影響を検討した。【結果】ヒト肺がん由来の腺がん細胞株A549及び扁平上皮がん細胞株QG56を1%酸素濃度下で数日間培養したところ、1型肺胞細胞マーカーAQ5遺伝子、2型肺胞細胞マーカーSP-C遺伝子、クララ細胞マーカーCCA遺伝子の発現が顕著に抑制されることが判った。さらに、幹細胞関連遺伝子 CD133、Oct-4及びMusashi-1遺伝子の発現が顕著に増加することも判明した。これらの遺伝子発現の変化に hypoxia-inducible factor(HIF)が関与するのかどうかを検討するために、HIF合成阻害剤を作用させたところ、いずれの遺伝子の発現変化も抑制されることが明らかになった。次に、A549細胞から低酸素誘導アポトーシスに対して高い抵抗性を示すA549HR細胞を樹立し、その性状を調べたところ、A549細胞と比較して、高い運動能、浸潤能、足場非依存性増殖能及び造腫瘍性を示すことが明らかになった。また、A549HR細胞ではSP-C遺伝子の発現が低下するとともに、幹細胞の1つの指標として考えられているHoechst33342-dim細胞の割合が高く、CD133遺伝子の発現も亢進していることが明らかになった。【結論】これらの結果より、低酸素下の肺がん細胞ではHIFを介して脱分化が促進され、より幹細胞様の性質を示す細胞に変化している可能性が推察された。さらに、低酸素誘導アポトーシスに耐性を示す細胞は、分化度が低く、より幹細胞様の細胞であること、それに伴いより悪性度の高い細胞になっていることが示唆された。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] ROS-generating mitochondrial DNA mutations can regulate tumor cell metastasis2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K, et. al.
    • 雑誌名

      Science 320

      ページ: 661-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HayashiJ-I. ROS-generating mitochondrial DNA mutations can regulate tumor cell metastasis.2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K, Takenaga K. Akimoto M, Koshikawa N, Yamaguchi A, Imanishi H, Nakada K, Honma Y
    • 雑誌名

      Science 320

      ページ: 661-664

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ROS-generating mitochondrial KNA mutations can regulate tumor cell metastasis2008

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa K, Takenaga K, Akimoto M, Koshikawa N, Yamaguchi A, Imanishi H, Nakada K, Honma Y, Hayashi J-I
    • 雑誌名

      Science 320

      ページ: 661-664

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modified expression of S100A4/Mts1 protein in C6 glioma cells or surrounding astrocytes affects migration of tumor cells in vitro and in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, et. al.
    • 雑誌名

      Neurobiol. Dis. 25

      ページ: 455-463

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-Methyladenine suppresses cell migration and invasion of HT1080 fibrosarcoma cells through inhibiting phosphoinositidr 3-kinases independently of autophagy inhibition.2007

    • 著者名/発表者名
      Ito S, et. al.
    • 雑誌名

      Int. J. Oncology 31

      ページ: 261-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sjoquist, Kozlova EN : Modified expression of S100A4/Mts1 protein in C6 glioma cells or surrounding astrocytes affects migration of tumor cells in vitro and in vivo.2007

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, Nygren J, Zelenina M, Ohira M, Iuchi T, Lukanidin E
    • 雑誌名

      Neurobiol Dis. 25

      ページ: 455-463

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-Methyladenine suppresses cell migration and invasion of HT1080 fibrosarcoma cells through inhibiting phosphoinositidr 3-kinases independently of autophagy inhibition.2007

    • 著者名/発表者名
      Ito S., Koshikawa N, Mochizuki S, Takenaga K.
    • 雑誌名

      Int. J. Oncology 31

      ページ: 261-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-Methyladenine suppresses cell migration and invasion of HT1080 fibrosarcoma cells through inhibiting phosphoinositidr 3-kinases independently of autophagy inhibition.2007

    • 著者名/発表者名
      Ito S., Koshikawa N, Mochizuki S, Takenaga K
    • 雑誌名

      Int. J. Oncology 31

      ページ: 261-268

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-1 mediates the expression of DNA polymerase iota.2006

    • 著者名/発表者名
      Ito A, et. al.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun. 351

      ページ: 306-311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-l mediates the expression of DNA polymerase2006

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Koshikawa N, Mochizuki S., Omura K, Takenaga K.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun 351

      ページ: 306-311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hypoxia-inducible factor-1 mediates the expression of DNA polymerase iota.2006

    • 著者名/発表者名
      Ito A, Koshikawa N, Mochizuki S, Omura K, Takenaga K
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 351

      ページ: 306-311

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Reversible control of metastasis by a pathogenic mtDNA mutation in ND62007

    • 著者名/発表者名
      Koshikawa N, et. al.
    • 学会等名
      第66回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-10-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Reversible control of metastasis by a pathogenic mtDNA mutation in ND6.2007

    • 著者名/発表者名
      Koshikawa N, Ishikawa K, Akimoto M, Yamaguchi A, Imanishi H, Nakada K, Honma Y, Hayashi J-I, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2007-10-04
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Modified expression of S100A4 protein in C6 glioma cells or surrounding astrocytes affects migration of the glioma cells2007

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, et. al.
    • 学会等名
      第66回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-10-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Expression of cancer stem cell-related genes in hypoxia-resistant human lung adenocarcinoma A549 cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki S, et. al.
    • 学会等名
      第66回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-10-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Kozlova EN. Modified expression of S100A4 protein in C6 glioma cells or surrounding astrocytes affects migration of the glioma cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, Nygren J, Zelenina M, Ohira M, Iuchi T, Lukanidine E, Sjouist M
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2007-10-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Expression of cancer stem cell-related genes in hypoxia-resistant human lung adenocarcinoma A549 cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki S, Koshikawa N, Ohira M, Haraguchi S, Nakagawara A, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2007-10-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Expression of cancer stem cell-related genes in hypoxia-resistant human lung adenocarcinoma A549 cells.2007

    • 著者名/発表者名
      S.Mochizuki, N.Koshikawa, M.Ohira, S.Haraguchi, A.Nakaga wara, K.Takenaga
    • 学会等名
      第66回日本癌学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-10-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリアND6遺伝子の病因性ミッセンス変異による転移能の亢進2007

    • 著者名/発表者名
      竹永啓三, 他
    • 学会等名
      第16回日本がん転移学会総会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2007-07-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] J-I. Enhancement of metastatic potential by a pathogenic missense mutation in mitochondrial ND6 gene.2007

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, Ishikawa K, Akimoto M, Koshikawa N, Yamaguchi A, Imanishi H, Nakada K, Homa Y, Hayashi
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting of The Japanese Association of Metastasis Research
    • 発表場所
      Toyama
    • 年月日
      2007-07-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 低酸素はヒト肺がん細胞株の脱分化を促すとともに転移能を亢進する2006

    • 著者名/発表者名
      竹永啓三, 他
    • 学会等名
      第4回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2006-11-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hypoxia stimulates dedifferentiation and metastatic potential of human lung carcinoma cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, Koshikawa N, Mochizuki S, Takenobu H, Ohira M, Hori H, Nagasawa H, Uto Y.
    • 学会等名
      The 4th Annual Meeting of The Japanese Association of Cancer and Hypoxia Research
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2006-11-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒト肺癌A549細胞株における分化及び幹細胞マーカー遺伝子発現に及ぼす低酸素の影響2006

    • 著者名/発表者名
      竹永啓三, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2006-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] グリオーマ細胞株に対する放射線/低酸素増感プロモーター制御下p53遺伝子/重粒子線併用療法による殺細胞効果2006

    • 著者名/発表者名
      大賀優, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2006-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Effects of hypoxia on the expressions of differentiation- and stem cell-related genes in human lung carcinoma A549 cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Takenaga K, Koshikawa N, Mochizuki S, Takenobu H, Ohira M.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2006-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Cell-cidal effedct of the combination therapy of radio- and hypoxia-sensitized promoter-regulated p53 gene and heavy particle irradiation in glioma cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Oga M, Koshikawa N, Nojima K, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2006-09-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒト乳癌細胞株における転移抑制遺伝子nm23-H1発現の低酸素による抑制.2006

    • 著者名/発表者名
      越川信子, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2006-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 低酸素によるPDLIM2遺伝子の発現亢進とがん細胞の運動・浸潤における役割.2006

    • 著者名/発表者名
      伊藤慎吾, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2006-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hypoxia suppresses the expression of metastasis suppressor nm23-H1 gene in humanmammary. Carcinoma cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Koshikawa N, Hori H, Nagasawa H, Uto Y, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2006-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Induction of PDLIM2 gene expression by hypoxia and its role in cell motility and invasion of tumor cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Ito S, Koshikawa N, Mochizuki S, Ohira M, Nakagawara A, Harigaya K, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2006-09-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 低酸素応答遺伝子産物NEDL1によるDishevelled-1の分解とDishevelled-1による神経芽細胞腫の分化促進の阻害.2006

    • 著者名/発表者名
      望月重信, 他
    • 学会等名
      第65回日本癌学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2006-09-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hypoxia-response gene product NEDL1 degrades Dishevelled-1 and inhibits Dishevelled-l-stimulated differentiation of neuroblastoma cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki S, Koshikawa N, Ohira M, Nakagawara A, Takenaga K.
    • 学会等名
      The 65th Annual Meeting of The Japanese Cancer Association
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2006-09-28
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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