研究課題
がん幹細胞は①高い造腫瘍能を示す、②自己複製能を有する、③多分化能を有するがん細胞分画と定義される。我々はがん幹細胞における高い造腫瘍能（腫瘍起始能）の分子メカニズム解明を進めている。肺がん細胞株、大腸がん細胞株、乳がん細胞株から、がん幹細胞分画をSide Population (SP) 細胞として分離した。SP細胞は高い造腫瘍能を示し、がん幹細胞が濃縮されていることが確認された。次に、がん幹細胞に発現する遺伝子群をcDNAマイクロアレイ法にスクリーニングした結果、Sperm mitochondria-associated cycteine-rich protein (SMCP) が、がん幹細胞に有意に発現することを見出した。また、5'-RACE 法にて、がん幹細胞に発現するSMCPは精巣に発現するフォームとは異なるスプライシングバリアント (vt2) であることを見出した。SMCPを過剰発現がん細胞株では、造腫瘍能の亢進が観察された。また、逆に siRNA にてSMCPをノックダウンしたがん細胞株では造腫瘍能の抑制がみられた。さらに、重要な事に、がん幹細胞分画であるSP細胞に SMCP siRNAを導入すると、SP細胞の高い造腫瘍能がほぼ完全に抑制された(PLoS One 2013)。すなわち、SMCPは、がん幹細胞における高い造腫瘍に深く関与する可能性が示唆された。我々の検討では、SMCPは肺がんのみならず、大腸がん、乳がん等、様々ながん腫で高発現を示す。この結果は、様々ながん腫由来がん幹細胞の造腫瘍能にSMCPが関与する可能性が示唆される。
2: おおむね順調に進展している
本研究において、がん幹細胞の高い造腫瘍能に関連する分子群の解析を進めている。SMCPのmRNA構造、発現分布を解明した。がん幹細胞においてSMCPが造腫瘍能に深く関わっている事を見出した。また、平成２５年度中には、これらの研究結果を論文発表することが出来、大きく研究が前進したと考える。
これまでの研究結果から、SMCPのsiRNA によるノックダウンにより、造腫瘍能を抑制することが示された。しかしながら、siRNA は一過性の遺伝子発現抑制であり、完全な遺伝子欠失形質を観察出来る訳ではない。また、SMCPが造腫瘍能に深く関わる事が示されたが、出来上がった腫瘍の維持にSMCPがどの程度関与しているかは明らかになっていない。SMCP分子機能を詳細に検討する為に、平成２６年度には、SMCP遺伝子ノックアウトシステム構築を目指す。すなわち、CRISPR/Cas9を用いたゲノム編集を用い、SMCPコンディショナルノックアウト細胞を作製を目指す。コンディショナルノックアウト細胞を作製することにより、SMCPの造腫瘍能における機能が明確になる事が期待される。また、コンディショナルノックアウト細胞とすることにより、免疫不全マウスに移植され、腫瘍を作った段階のノックアウトが可能となる。本実験系により、SMCPが、出来上がった腫瘍の維持にどのように関与しているか検討できることが期待される。
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