| 研究課題/領域番号 |
18K07283
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
塩川 大介 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (90277278)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | がん幹細胞 / シングルセル / 細胞多様性 |
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| 研究実績の概要 |
がん組織を構成する細胞は均一では無く、異なった性状を持つ細胞群から成るヘテロな集団であることが知られている。この現象は「がんの細胞不均一性」と呼ばれ、がん細胞に起こる遺伝子変化、さらにはがん幹細胞を頂点とする細胞分化などの要因により惹起されると考えられている。しかし、実際のがん組織がどのような種類の細胞群から構成されるかに関しては、現在まで主に免疫染色等の手法に基づき分類されているに過ぎず、その詳細は不明な点が多い。さらにがん発生の本質とも考えられる幹細胞群のがん化に伴う変化、不均一性に至っては、その本格的な解析がこれまで行われていない。
本課題に於いては、「当該幹細胞集団の詳細な性状の理解」、「特徴的な高発現遺伝子の網羅的探索」、さらに、がん幹細胞を標的とするがん治療法の開発を目指した「新規な治療標的遺伝子の発見」を目標に実施されている。
本研究課題平成30年度の研究成果として我々は、MinマウスDSS誘導大腸発がんモデルを用い、がん部を構成する上皮細胞群からLgr5陽性大腸がん幹細胞集団を抽出、当該細胞群をシングルセルRNA-seq法を用いて解析した。得られた遺伝子発現プロファイルに基づき、機能的に異なる3種の細胞群に分類する事に成功した。さらにここで見いだされた細胞多様性の大腸発がんに伴う変化を解析し、吸収系及び分泌系細胞群それぞれの様々な分化段階に於ける細胞分布どのように変化するのか、さらには正常幹細胞はどのようにがん幹細胞へと変わってゆくのかを遺伝子発現レベルで明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究課題の研究計画に於いては、初年度の達成目標を（１）研究を遂行するためのプラットフォームの作成、（２）発がんモデル動物を用いたLgr5陽性大腸がん幹細胞集団ヘテロジェナイティーの解析、及び（３）次年度以降の研究をデザインするための治療標的候補遺伝子の同定、の３点に定めていた。しかし実際の研究では、当初律速段階になるであろうと予想されていたプラットフォームの作成を順調に進めることができ、令和元年度以降に行う予定であったCRISPR/Cas9システムを用いた治療標的候補遺伝子の機能解析を既に進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度に行われた研究成果により、大腸がんの発生過程で重要な役割を果たすと考えられる遺伝子の候補を複数得ことができた。令和元年度の研究計画に於いては、平成30年度の研究成果により明らかになった知見、それらに基づき導きだされる仮説を検証するため、まず、モデルマウスで見出された治療標的候補遺伝子がヒトLGR5陽性幹細胞で発現しているかを、RNA-seq法に比べ検出感度と費用対効果に優れるシングルセルqPCR法により検証する。さらに、標的遺伝子の強制発現／ノックダウン等によるがん発生過程での機能解析をin vitroで、さらに細胞移植によりin vivoで行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入予定の試薬の納期が年度を越えた為、支払い予定の金額が次年度に繰り越されることになった。本金額は当該試薬の支払いに用いる予定。
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