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本研究では骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）の大腸癌増殖･転移促進機構を、共培養実験、ヌードマウス同所性大腸癌モデル、ヒト大腸癌組織を用いて検討した。
大腸癌細胞をMSCと共培養し、癌細胞において誘導される遺伝子をマイクロアレイ法にて網羅的に検討したところ、接触性共培養では非接触性共培養よりも多くの遺伝子が変動することがわかった。MSCと非接触性に共培養すると癌細胞のメタロチオネイン（MT）の発現が上昇した。MTは癌の進展に寄与することが知られている。ヒト大腸癌組織の浸潤先進部でMTの発現が高かったことから、癌間質へ動員された骨髄MSCにより癌のMT発現が誘導されることを示唆しているが、MTを特異的に抑制するshRNAの作製が不可能でありMTの機能解析が困難であった。しかし、MT発現が癌の進展に与える影響については非常に興味深く、さらなる検証が必要である。
我々はこれまで、MSCと接触性に共培養した場合にのみ癌細胞の増殖が促進されることを明らかにしている（MSCとの非接触性共培養では細胞増殖が促進されない）。この点から、接触性の相互作用がMSCによる大腸癌増殖・転移促進機構に重要であると考えている。今年度の研究では癌細胞とMSCの接触性共培養の実験を行った。接触性共培養によって癌細胞のフィブロネクチン（FN）の発現が上昇した。FNは上皮間葉移行（EMT）のマーカーとしても知られている。ヒト大腸癌組織では非浸潤癌と比べて浸潤癌でFNの発現が高く、とくに浸潤先進部において高発現していた。ヌードマウス同所性大腸癌組織において、腫瘍間質に取り込まれたMSC近傍の癌胞巣でFNを高発現し、FN発現している癌細胞において上皮マーカーの発現が減弱していた。このことからMSCにより形成される腫瘍間質が癌細胞のEMTを誘導し、浸潤･転移能を高めていることが示唆された。
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