血中循環腫瘍細胞の生着および非対称分裂・自己組織化に対する癌転移抑制法の開発

• 研究課題/領域番号: 19K09142
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分55020:消化器外科学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 相場 利貞 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (60789569)
• 研究分担者: 梛野 正人 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20237564) ; 江畑 智希 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (60362258) ; 横山 幸浩 名古屋大学, 医学系研究科, 特任教授 (80378091) ; 國料 俊男 名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378023) ; 山口 淳平 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (00566987) ; 上原 圭 (上原 圭介) 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院講師 (50467320)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 中途終了 (2020年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 血中循環腫瘍細胞 / 生着関連遺伝子 / 非対称分裂 / 自己組織化

研究開始時の研究の概要

癌治療の開発を困難にしている原因の1つに癌の多様性がある。そのメカニズムとして特定の細胞に分化する細胞が作り出される非対称分裂と自己組織化が関与していると考えられる。本研究の目的は単一細胞解析によるCTCの生着メカニズムの解明、生着した癌細胞の非対称分裂と自己組織化のメカニズムの解明により、これまでと異なるコンセプトの新規癌転移抑制法を開発することである。CTCの単一細胞での網羅的遺伝子解析を行ない、CTCの生着関連遺伝子を同定する。ヒト癌細胞株、担癌動物モデルでのCTCの生着関連遺伝子の機能解析を行ない、新たな標的癌治療法を開発する。

研究実績の概要

本研究の目的は単一細胞解析によるCTC (circulating tumor cells)の生着メカニズムの解明、生着した癌細胞の非対称分裂と自己組織化のメカニズムの解明により、これまでと異なるコンセプトの新規癌転移抑制法を開発することである。
ヒト由来癌細胞を単離した後、ローテーションによる細胞凝集・自己組織化した癌細胞集合体を作製した。細胞凝集・自己組織化した癌細胞集合体の培養は通常の細胞培養と可能であった。細胞凝集・自己組織化した癌細胞集合体に蛍光標識したsiRNAの導入し、導入効率を検討した。単離した場合と比較して効率は低くかったが可能であった。また増殖抑制効果のあるsiRNAを導入し、遺伝子発現の抑制および増殖抑制を検討した。遺伝子抑制されており、増殖抑制も可能であった。
細胞凝集・自己組織化した癌細胞集合体をマウス腹腔内へ投与した場合、腹腔内洗浄液からのMACSシステムでの癌細胞を単離ができない。ヒト膵癌由来細胞株KLM1のマウス腹腔内への投与後、腹腔内洗浄液から癌細胞を単離せずに培養を行ない、増殖能を検討した。その結果、腹腔内洗浄液から単離せずに培養した癌細胞は、単離した場合より細胞増殖が上昇しており、腹腔内投与しなかったKLM1と比較しても細胞増殖が上昇していた。
単離せずに培養した場合、癌細胞以外のマウス由来細胞が混入する。混入したマウス由来細胞を鑑別するために、蛍光標識した癌細胞を用いた。蛍光標識した癌細胞の腹腔内投与24時間後に、蛍光標識したsiRNAを腹腔内に投与し、その48時間後に細胞の回収を行い、単離をせずに培養を行なった。腹腔内洗浄液から単離せずに培養した癌細胞では、腹腔内投与しなかったKLM1と比較して増殖抑制効果が減弱していた。この結果より、癌細胞に腹腔内投与による修飾が付加されたと考えられた。