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腫瘍幹細胞特異的な細胞マーカーを標的とした大腸癌治療の開発に向けて、まず、Dclk1陽性マウス腸腫瘍幹細胞に特異的に発現している細胞表面マーカーを同定した。この細胞表面マーカーがヒト大腸癌幹細胞マーカーとなりうるかを検証するために、まず、ヒト大腸癌オルガノイドに対して、CRISPR-Cas9でDCLK1陽性細胞特異的細胞表面マーカーの終止コドンの直前に2A-CreERT2をノックインした後、レンチウイルスでCMV-loxp-DsRed-loxp-EGFPベクターを導入した。このようなゲノム編集を行ったオルガノイドに対して、4-OHTを投与してlineage tracingを行うと、DsRedを発現しているオルガノイドの中で、DCLK1陽性細胞特異的細胞表面マーカー陽性細胞はEGFPを発現した。さらに、このEGFP陽性細胞は子孫細胞を供給し、7日後にはオルガノイドの細胞の多くはEGFP陽性細胞で占められるようになった。これらの結果から、DCLK1陽性細胞特異的細胞表面マーカーはヒト大腸癌においても大腸癌幹細胞をマークすることが示された。
また、上記の研究と並行して別のアプローチで腫瘍幹細胞を標的とする治療の可能性を探った。その一つとして、正常幹細胞、腫瘍幹細胞の両方に発現しているが、各々における役割が異なる因子を利用する方法を検証した。遺伝子改変マウスを用いたlineage tracingによる解析を行い、腸の正常幹細胞でHes1をknockoutしても正常粘膜は障害されないが、腫瘍幹細胞でHes1をknockoutすると腸腫瘍が退縮することを見出した。腫瘍幹細胞ではHes1 knockout直後にPTENの上昇やアポトーシスを誘導する遺伝子の発現上昇が見られた。これらの結果よりHes1が正常組織を障害しない腫瘍幹細胞治療標的となりうることを報告した。
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