膵癌幹細胞の発生プロセスと特性変化の細胞系譜的解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24390305
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 関根 圭輔 横浜市立大学, 医学部, 助教 (00323569)
• 研究分担者: 武部 貴則 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (20612625) ; 谷口 英樹 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70292555)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 膵癌幹細胞 / 膵癌 / 癌幹細胞 / 転移

研究実績の概要

昨年度までに当初予定のPdx1-Cre; LSL-KrasG12D; CDKN2A-/-; Pdx1-DsRed2に変えてPdx1-Cre; LSL-KrasG12D; CDKN2A-/-; Pdx1-EGFPマウスを作製し、膵癌におけるPdx1の発現をEGFPで可視化可能であることを確認した。本年度は本膵癌モデルマウスを用いてPdx1発現細胞が膵癌幹細胞であるか否か検証を行った。
モデルマウスの膵癌細胞を分離し、セルソーターを用いてPdx1陽性細胞を分離し、野生型マウス皮下でXenograft形成を観察した。すると、Pdx1陽性細胞からのみXenograftが形成されPdx1陰性細胞からはXenograftがされなかった。更にこれまでに同定した膵癌幹細胞マーカーであるCD44の二重染色を実施するとPdx1CD44共陽性細胞からのみXenograftが形成されることを明らかにした。次にこの細胞が転移能を持つか否か検討した。野生型マウスの脾臓に移植することで臨床的に膵癌の主要な転移先臓器である、肝臓への転移能を検証した。すると腫瘍形成能と同様、当該画分の細胞のみ転移能を有することが明らかとなった。これらのことからPdx1CD44共陽性細胞が腫瘍形成能・転移能を有する膵癌幹細胞であることが明らかとなった。次に膵癌幹細胞の転移先臓器の指向性があるか否か検討した。膵癌細胞を野生型マウスの脾臓へ移植した場合と尾静脈からの移植した場合の転移先臓器を検討した。すると脾臓移植では肝臓が、尾静脈移植では肺が主要な転移先臓器となることが明らかとなった。一方で、肝臓、肺に形成された転移巣を詳細に解析すると肺で形成された転移巣に比べ肝臓で形成される転移巣は転移巣の数が多くまた個々の転移巣の大きさも肝臓で形成される転移巣が大きいことが明らかとなった。すなわち、膵癌において肝臓が主要な転移先臓器である理由として血行性に近接するということのみならず、肝臓の微小環境が膵癌幹細胞の転移に適していることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tropism of cancer stem cells to a specific distant organ. (2014)
  • 著者名/発表者名: Okuda R, Sekine K, Hisamatsu D, Ueno Y, Takebe T, Zheng YW, Taniguchi H.
  • 雑誌名: In vivo. 巻: 28 ページ: 361-365.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polycomb group protein Ezh2 regulates hepatic progenitor cell proliferation and differentiation in murine embryonic liver. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koike H, Ouchi R, Ueno Y, Nakata S, Obana Y, Sekine K, Zheng YW, Takebe T, Isono K, Koseki H, Taniguchi H.
  • 雑誌名: PLoS One. 巻: 9 ページ: e104776
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0104776.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient hepatic differentiation of human induced pluripotent stem cells in a three-dimensional microscale culture. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang RR, Takebe T, Miyazaki L, Takayama M, Koike H, Kimura M, Enomura M, Zheng YW, Sekine K, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Methods Mol Biol. 巻: 1210 ページ: 131-141
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-1435-7_10.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent labeling and visualization of human induced pluripotent stem cells with the use of transcription activator-like effector nucleases. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sekine K, Takebe T, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Transplant Proc. 巻: 46 ページ: 1205-1207.
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2014.02.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evidence of a sophisticatedly heterogeneous population of human umbilical vein endothelial cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zheng YW, Nie YZ, Tsuchida T, Zhang RR, Aoki K, Sekine K, Ogawa M, Takebe T, Ueno Y, Sakakibara H, Hirahara F, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Transplant Proc. 巻: 46 ページ: 1251-1253
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2013.11.077.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of proliferating human hepatic cells from human induced pluripotent stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhang R, Takebe T, Sekine K, Koike H, Zheng Y, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Transplant Proc. 巻: 46 ページ: 1201-1204
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2013.12.021.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The development of humanized liver with Rag1 knockout rats. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida T, Zheng YW, Zhang RR, Takebe T, Ueno Y, Sekine K, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Transplant Proc. 巻: 46 ページ: 1191-1193
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2013.12.026.
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-resolution intravital imaging for monitoring the transplanted islets in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Y, Takebe T, Enomura M, Koike N, Lee S, Nemeno JG, Sekine K, Lee JI, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Transplant Proc. 巻: 46 ページ: 1166-1168
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2013.11.089.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The CD133+CD44+ precancerous subpopulation of oval cells is a therapeutic target for hepatocellular carcinoma. (2014)
  • 著者名/発表者名: Zheng YW, Tsuchida T, Shimao T, Li B, Takebe T, Zhang RR, Sakurai Y, Ueno Y, Sekine K, Ishibashi N, Imajima M, Tanaka T, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Stem Cells Dev. 巻: 23 ページ: 2237-2249
  • DOI: 10.1089/scd.2013.0577.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ring1B promotes hepatic stem/progenitor cell expansion through simultaneous suppression of Cdkn1a and Cdkn2a in mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Koike H, Ueno Y, Naito T, Shiina T, Nakata S, Ouchi R, Obana Y, Sekine K, Zheng YW, Takebe T, Isono K, Koseki H, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Hepatology. 巻: 60 ページ: 323-333
  • DOI: 10.1002/hep.27046.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of a vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takebe T, Zhang RR, Koike H, Kimura M, Yoshizawa E, Enomura M, Koike N, Sekine K, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Nat Protoc. 巻: 9 ページ: 396-409
  • DOI: 10.1038/nprot.2014.020.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Engineering of human hepatic tissue with functional vascular networks. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takebe T, Koike N, Sekine K, Fujiwara R, Amiya T, Zheng YW, Taniguchi H.
  • 雑誌名: Organogenesis. 巻: 10 ページ: 260-267
  • DOI: 10.4161/org.27590.
  • 査読あり
• [学会発表] 膵癌転移における微小環境と癌幹細胞の相互作用の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱中香織、奥田諒、関根圭輔、谷口英樹
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 膵癌幹細胞の転移における特定臓器への指向性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 泉陽彦、竹歳卓人、関根圭輔、奥田諒、濱中香織、谷口英樹
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] A novel system with human liver features for screening anti-hepatitis B virus therapeutics (2015)
  • 著者名/発表者名: Nie YZ,Zheng YW,kZhang RR,Tsuchida T,Ueno Y、Sekine K,Takebe T,Taniguchi H
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2015-03-20
• [学会発表] iPS細胞を用いた代謝性臓器の再生医療 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武部貴則、関根圭輔、谷口英樹
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2015-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] 遺伝子改変モデル動物を用いた膵癌幹細胞の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根圭輔、奥田諒、久松大介、濱中香織、谷口英樹
  • 学会等名: 第41回日本臓器保存生物医学会学術集会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(大阪府)
  • 年月日: 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Identification and characterization of Pdx1+ pancreatic cancer stem cell during pancreatic tumorigenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: 関根圭輔、奥田諒、久松大介、谷口英樹
  • 学会等名: The 73rd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association.
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Identification of pancreatic cancer stem cell lineage during pancreatic tumorigenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: 奥田諒、関根圭輔、久松大介、孫略、濵中香織、谷口英樹
  • 学会等名: The 73rd Annual Meeting of the Japanese Cancer Association.
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] スフィア形成能を有する膵癌幹細胞の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久松大介、奥田諒、関根圭輔、濵中香織、上野康晴、谷口英樹
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • 年月日: 2014-09-25