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ヒト神経膠芽腫培養細胞株から腫瘍幹細胞を分離し、その特性について検討を行った。方法として、U251細胞株を用いて、sphere法により、凝集塊を形成する浮遊細胞群(sphere細胞)と基質に接着する接着細胞群(adherent細胞)を分離し、その増殖能、運動能、浸潤能、ヌードマウス皮下での腫瘍形成能を解析した。悪性グリオーマの予後不良因子である浸潤能においては、ラット脳スライスを用いて評価を行った。また、これらの細胞群における幹細胞関連遺伝子の発現こついても検討した。結果:U251細胞を無血清幹細胞培養培地で培養すると、sphere様の凝集塊を形成するとともに、一部の細胞は培養皿の基質に接着した。Sphere細胞は、自己複製能を有しており、cAMP処理により神経細胞へ分化することが認められた。一方、adherent細胞では、そのような分化能を示さなかった。また、sphere細胞群は、adherent細胞群と比べ、長期にわたり増殖能を維持することが認められた。Sphere細胞はadherent細胞と比較して、腫瘍細胞の遊走能、浸潤能がともに有意に高かった。一方、浸潤活性を促進する酵素マトリックスメタロプロテアーゼの発現、酵素活性での検討では、Sphere細胞との相関は認めなかった。ヌードマウス皮下での腫瘍形成こおいて、sphere細胞の移植では1×10^4細胞で腫瘍形成を認めたが、adherent細胞では、1×10^6細胞でも腫瘍を形成しなかった。幹細胞関連遺伝子の発現では、CD133、OCT3がadherent細胞、親細胞と比べ、sphere細胞において高発現していた。以上より、U251細胞株には、胆瘍幹細胞の性格を有する細胞が存在しており、膠芽腫の治療抵抗性に関与している可能性が示された。
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