研究課題
大腸がん幹細胞のマーカー分子としてCD44およびLgr5が知られている。ヒト大腸がん細胞株において、フローサイトメトリーによりCD44陽性細胞および陰性細胞を分離した。CD44陽性細胞は、CD44陰性細胞に比べ、がん幹細胞の性質である高い腫瘍形成能を示した。また遺伝子発現解析により、CD44陽性細胞は、Lgr5をはじめとする幹細胞関連遺伝子群を高発現していることがわかった。CD44陽性、陰性細胞を分離後に、継続培養すると、陽性から陰性、陰性から陽性細胞への変換性（可塑性）が観察された。我々は、このがん幹細胞性を示すCD44陽性細胞中の細胞多様性を見るため、さらに、細胞のsingle cell クローニングを行い、解析した。その結果、長期間安定に維持され、腫瘍形成能の高いCD44+stable細胞、及び、CD44陰性細胞への変換性が高く、腫瘍形成能も低いCD44+transient 細胞が存在することがわかった。 がん幹細胞の安定維持に寄与する分子を探索するため、遺伝子発現解析を行い、siRNA等による機能的検証を行った。その結果、CD44+stable細胞に高い発現を示す２つの幹細胞関連遺伝子XおよびYを絞り込み、そのsiRNAないし選択的阻害剤処理により、CD44陽性細胞から陰性細胞への変換が促進することを見出した。以上の解析により、大腸がん幹細胞は非がん幹細胞との可塑性を有すること、がん幹細胞分画においても安定性の異なるサブフラクションが存在することを見出し、さらにその可塑性を制御する候補因子を同定した。
2: おおむね順調に進展している
本研究では、初年度である本年度は、まず、ヒト大腸がん細胞株において、がん幹細胞性を示すCD44陽性、陰性細胞より分離した安定維持細胞と不安定な細胞を用い、選択的な発現の見られる遺伝子等を抽出することを計画した。これについては、予定通りに遂行を完了した。また、遺伝子発現解析から得られた候補因子について、siRNA サブライブラリーを構築し、同分子を抑制することにより、CD44陽性細胞から陰性細胞間への変換が促進されるものを探索することを計画した。この部分についても、siRNAに加え、阻害剤も用いることにより、想定した効果を示すものを同定することができた。
前年度までに同定された候補因子については、同遺伝子産物を認識する抗体を入手ないし取得する。そのうえで、同因子については、複数のsiRNAないしshRNAによるノックダウンによる機能的検証を進める。さらに、CRISPR-Cas9によるノックアウト（KO）細胞の樹立、全長遺伝子のクローニングと過剰発現（OE）細胞の樹立を行う。これらの細胞について、CD44陽性―陰性変換、in vivoにおける腫瘍形成能を調べ、同因子のがん幹細胞性維持における役割を検証する。さらにKO 細胞やOE 細胞における遺伝子発現解析を行い、得られたデータを用い、Gene set enrichment analysis等の発現データ解析により、下流のシグナル伝達経路を推定し、また検証を行う。
すべて 2018
すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)
Cancer Sci
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