研究課題
癌治療には癌幹細胞の制御が重要であり、癌幹細胞分離や、癌幹細胞の治療抵抗性機序の解明等が重要である。本研究では、癌幹細胞を従来の表面マーカーのみではなく、癌幹細胞の細胞生物学的特徴に着目し癌幹細胞の分離を試みつつ、治療抵抗性や癌幹細胞性付与に関わる因子及び標的遺伝子を解明し、これを制御することにより、癌幹細胞の産出を抑制し癌の根治につながる新たな治療法を創出することを目標としている。これまでに、細胞の低プロテアソーム活性を標識するウィルスベクターを用いて、低プロテアソーム活性下細胞を分離することに成功し、この細胞が癌幹細胞性を持つことを明らかにしてきた (Sphere formation亢進、抗がん剤治療抵抗性、放射線治療抵抗性、既知の癌肝細胞マーカーの高発現など)。また、これまで、幹細胞性を示すためのKeyとなる実験であるマウスでの造腫瘍性の証明が、低プロテアソーム活性化の細胞の特徴から、条件設定などに相当な時間を要したが、ようやく安定した実験系を確立することができ、造腫瘍性の証明ができた。さらに、低プロテアソーム活性下細胞が癌肝細胞性を持つにいたった機序を解明するために、低プロテアソーム活性下において発現変化がみられる遺伝子をマイクロアレイ解析によって検索した。その結果、オートファジー関連遺伝子であるAtg9bをはじめ、複数の低酸素関連遺伝子や分化抑制に関わるとされるEID3等が低プロテアソーム活性下の大腸癌細胞において発現が亢進していることが示唆された。現在これらの遺伝子の機能解析や、癌幹細胞性に関連のあると考えられる低酸素誘導遺伝子の機能解析を施行している。今後はさらに、低プロテアソーム活性と癌幹細胞性との関連性を追求し、癌幹細胞における治療抵抗性の機序を探索すること等により、大腸癌幹細胞標的治療の確立を目指していく予定である。
3: やや遅れている
当初の研究目的である癌幹細胞における低プロテアソーム活性とオートファジーとの関連性とその役割に関しては、関連性を示唆する結果は得られたが、オートファジーの実験系の確立がうまくいかず、詳細な検討には至っていない。引き続き、実験を継続する予定である。また、大腸癌における癌幹細胞性維持や治療抵抗性（抗癌剤治療、放射線治療）に関して検索していくうちに、低プロテアソーム活性といった因子に加え、低酸素誘導因子にも着眼をするなど、研究の幅が広がったことも計画が遅れた要因である。癌幹細胞性と低酸素誘導因子との関連性を示唆する結果が得られつつあるが、今後は個別の遺伝子の機能解析等も施行していく必要がある。は深く、新規の低酸素誘導因子を検索する中で、癌幹細胞性との関連性を示唆するものが得られたが、残念ながら、低プロテアソーム活性と癌幹細胞性とを結びつける低酸素誘導因子の同定には至っていない。これらの実験のために、予定外に時間を消費したが、上記のごとく、新規の低酸素誘導因子と癌幹細胞性との関連性という新規の知見も得られた。また、低プロテアソーム活性下の大腸癌細胞が幹細性を示す事実は興味深いが、低プロテアソーム活性下の大腸癌細胞は、特異的なベクターを使用して細胞を回収しているものの、その絶対数が少なく、これが低プロテアソーム活性と大腸癌幹細胞性との関連性を追求する実験の大きな時間的支障となっており、研究の進捗に多大な影響を与えている。
低プロテアソーム活性とオートファジーの癌幹細胞性における役割とそのクロストークに関しては、実験が難渋しているが引き続き、安定した実験系の確立を目指して継続努力をする。また、癌幹細胞を治療標的としてとらえるという最も大切なテーマを解明する方法として、低プロテアソーム活性とオートファジーのみではなく、低酸素誘導遺伝子や低プロテアソーム活性下に誘導される遺伝子群の機能解析等を施行するなど多面的アプローチによって取り組んでいく予定にしている。上述のように、複数の低プロテアソームによって誘導される遺伝子が同定されてきているので、今後は個別の遺伝子の機能解析等を進めていく予定である。また、同時進行で、癌幹細胞性に深くかかわる低酸素誘導遺伝子候補を複数同定しているので、この機能解析等も進めることによって、低プロテアソーム活性や低酸素状態による幹細胞性付与のメカニズム解明を進める。
本研究の主要なテーマである低プロテアソーム活性下の大腸癌細胞に関しては、幹細性を示す事実は興味深い。しかしながら、低プロテアソーム活性下の大腸癌細胞は、特異的なベクターを使用して細胞を回収しており、その絶対数が少なく、これが低プロテアソーム活性と大腸癌幹細胞性との関連性を追求する実験の大きな時間的支障となっており、研究の進捗に多大な影響を与えている。研究進捗の遅れにより差額が生じている。
低プロテアソーム活性とオートファジーの癌幹細胞性における役割とそのクロストークに関しては、実験が難渋しているが引き続き、安定した実験系の確立を目指して継続努力をする。また、癌幹細胞を治療標的としてとらえるという最も大切なテーマを解明する方法として、低プロテアソーム活性とオートファジーのみではなく、低酸素誘導遺伝子や低プロテアソーム活性下に誘導される遺伝子群の機能解析等を施行するなど多面的アプローチによって取り組んでいく予定にしている。主に、研究試薬・物品に研究費を使用す旅程である。
すべて 2016
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