| 研究課題/領域番号 |
25242045
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
妹尾 昌治 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90243493)
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| 研究分担者 |
笠井 智成 岡山大学, 自然科学研究科, 講師 (30530191)
工藤 孝幸 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (00346412)
水谷 昭文 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (50598331)
日沼 州司 千里金蘭大学, 生活科学部, 教授 (60550522)
加来田 博貴 岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 准教授 (80362961)
村上 宏 岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (90260174)
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| 研究期間 (年度) |
2013-10-21 – 2017-03-31
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| キーワード | iPS細胞 / がん幹細胞 / 制がん剤 |
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| 研究実績の概要 |
1.幹細胞からがん幹細胞を誘導する因子の同定：Notch活性化因子の同定を目的として、miPS-LLCcm細胞の培養上清（CM）に対するexosome画分の除去、加熱処理、限外ろ過処理を行い、がん幹細胞の自己複製（スフェロイド形成）を指標として活性化因子の含まれる画分を限定した。その結果、miPS-LLCcmの自己複製に関与するNotch活性化因子は、熱耐性であり、10kDa以下の分子量であることが見出された。
2.がんワクチンの調整：siRNAの放出を調節する分子があるかどうかについて検討した結果、香辛料のターメリック由来のポリフェノールであるクルクミンが、siRNA内包DOPC/DOPEリポソームに作用して、siRNAの放出を強力に促進することがわかった。また、クルクミンのような物質は、特定の脂質組成のリポソーム膜に作用して、内包物であるsiRNAを放出促進させる作用があることがわかり、クルクミンのような分子はsiRNA内包リポソームからsiRNAを放出させるための分子スイッチのモデルとして利用できる可能があることを明らかにした。
3.がん幹細胞分化誘導因子の同定：ヒトがん細胞株の培養上清を回収して、限外濾過することで分画した。各画分による分化誘導の効果を評価することで、因子の探索を行った。
4.既存抗がん剤効果の検討：各種ニトロアルケン、α-アミノ酸エステルを用いて新規合成法の基質適用限界を調査した結果、様々なニトロアルケン、α-アミノ酸エステルが利用可能であるが、水溶性の高い官能基を有するα-アミノ酸エステルを用いた場合、収率が低下する傾向があることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
幹細胞からがん幹細胞を誘導する因子の同定を目的として、Notchの活性化因子を同定するために、miPS-LLCcm細胞の培養上清（CM）に含まれるexosome画分の除去、加熱処理、限外ろ過処理を行った。こ野結果、がん幹細胞の自己複製（スフェロイド形成）を活性化する因子が含まれる画分を調製することができた。これにより、miPS-LLCcmの自己複製に関与するNotch活性化因子は、熱耐性であり、10kDa以下の分子量であると推定されたことで、さらに具体的な因子を同定するための情報を絞り込めることが期待できるようになった。
リポソーム化したsiRNAの放出を調節する分子があるかどうかについて検討した結果、香辛料のターメリック由来のポリフェノールであるクルクミンが、siRNA内包DOPC/DOPEリポソームに作用して、siRNAの放出を強力に促進することがわかった。また、クルクミンのような物質は、特定の脂質組成のリポソーム膜に作用して、内包物であるsiRNAを放出促進させる作用があることがわかり、siRNA内包リポソームからsiRNAを放出させるための分子スイッチのモデルとして利用できる可能があることを明らかにした。このことはがん細胞やがん幹細胞から放出されるエクソソームに内包されるmRNAの同定に利用できる可能性があり、これらに対して中和活性を持つ分子をがんワクチンとして調製できる可能性が示され多と考える事ができる。
さらに、がん幹細胞に効果を示す既存抗がん剤を検討する目的で、各種ニトロアルケン、α-アミノ酸エステルを用いて新規合成法の基質適用限界を調査し、解決すべき課題はあるものの、様々なニトロアルケン、α-アミノ酸エステルが利用可能であることが分かった。
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| 今後の研究の推進方策 |
１．幹細胞からがん幹細胞を誘導する因子の同定：miPS-LLCcmの培養上清をさらに分画を行い、特異的な成分候補を見出していく。ペプチド等を分離し、Notch活性化能の有無を検証する。
２．がん幹細胞に対する増殖抑制剤の開発：クルクミンのsiRNA内包化リポソームに対する作用について精査し、任意にsiRNAを放出させることができるようなリポソームを作製し、最終的には、iPS由来がん幹細胞の抑制に有効なsiRNA内包化リポソームの作製方法を確立する。
３．がん幹細胞分化誘導因子の解析と評価：本年度は、がん細胞の培養上清から得たがん幹細胞誘導化活性が高い画分を用いて、 幹細胞を誘導する因子の同定を試みる。さらに、がん幹細胞マーカーの一つであるCD44を標的するリポソームの開発を行う。また、がん幹細胞マーカー分子を探索すると共に、このマーカーを標的する分子デザインを検討する。
４．がん幹細胞複製抑制化合物の探索：サラゾスルファピリジン（SASP）誘導体について、iPS誘導がん幹細胞モデルに対する細胞増殖抑制または分化誘導に対する評価を実施する。さらに、ピペラジノン化合物ライブラリーの構築のため、ピペラジノン化合物の合成を完了する。また、新たな取り組みとして、がん細胞にのみ選択的に細胞毒性、増殖阻害活性を示す天然物である Flavagline 類に着目して新規分子設計を行う。
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