新しい癌細胞初代培養系（CTOS法）を用いた癌細胞の休眠状態と放射線感受性の検討

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25461937
• 研究機関: 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立成人病センター（研究所）
• 研究代表者: 遠藤 洋子 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立成人病センター(研究所), 研究所, 研究員 (20359300)
• 研究分担者: 井上 正宏 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪府立成人病センター(研究所), 研究所, 部長 (10342990)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 放射線感受性 / 低酸素 / 休眠状態 / 分化

研究実績の概要

本研究は、新しい癌細胞初代培養系（CTOS法）を用いて癌細胞の休眠状態と放射線感受性を検討することを目的としている。大腸癌患者由来のCTOSは、1%O2かつ増殖因子非存在下で細胞増殖を停止し、休眠状態に陥る。この休眠状態は可逆的であり、再酸素化後速やかに細胞増殖を再開する。休眠状態の癌細胞は、化学療法および放射線治療に対して抵抗性であることから、癌の治療抵抗性および再発の起源となり得る。
本研究では、まずCTOSの放射線感受性を評価する実験系を樹立した。一般的な癌細胞株を用いた放射線感受性試験は、放射線照射後の分裂死を評価するコロニー形成試験で行われる。これに近い評価系として、我々はCTOSを一つずつ96ウエルプレートに撒き、9Gyを照射する実験系を樹立した。通常の培養条件の場合、9Gy照射後にはCTOSは低い確率（10%以下）で再増殖する。興味深いことに、CTOSのWnt活性を高めるとCTOSの再増殖率が上昇し、Wnt阻害剤の添加でこの反応が抑制されることを見出した（Josep et al. in preparation）。つまり、CTOSの再増殖は単純な放射線照射の確率論に加えて、癌細胞自身の感受性のheterogeneityによるところが大きいと考えられた。休眠状態のCTOSで同様の実験を行ったところ、増殖期のCTOSに比べて放射線感受性が低下した。
癌細胞のheterogeneityをもたらす要因として、我々は大腸癌由来のCTOSが分化する性質に着目した。休眠状態のCTOSでは、幹細胞性マーカーであるLGR5およびEpHB3の遺伝子発現が高く保たれていた。腸管上皮細胞の幹細胞はWnt活性が高いことから、休眠状態のCTOSは高いWnt活性の保持によって放射線抵抗性となっている可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Immuno-PET Imaging of HER3 in a Model in which HER3 Signaling Plays a Critical Role. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuan Q, Furukawa T, Tashiro T, Okita K, Jin ZH, Aung W, Sugyo A, Nagatsu K, Endo H, Tsuji AB, Zhang MR, Masuko T, Inoue M, Fujibayashi Y, Saga T
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 ページ: e0143076
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0143076
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Furospinosulin-1, Marine Spongean Furanosesterterpene, Suppresses the Growth of Hypoxia-Adapted Cancer Cells by Binding to Transcriptional Regulators p54(nrb) and LEDGF/p75. (2015)
  • 著者名/発表者名: Arai M, Kawachi T, Kotoku N, Nakata C, Kamada H, Tsunoda S, Tsutsumi Y, Endo H, Inoue M, Sato H, Kobayashi M.
  • 雑誌名: Chembiochem 巻: 17 ページ: 181-189
  • DOI: 10.1002/cbic.201500519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Change in p63 Protein Expression during Implantation of Urothelial Cancer Clusters. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshida T, Okuyama H, Nakayama M, Endo H, Tomita Y, Nonomura N, Nishimura K, Inoue M
  • 雑誌名: Neoplasia 巻: 17 ページ: 547-585
  • DOI: 10.1016/j.neo.2015.07.004.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A limited overlap between intratumoral distribution of 1-(5-fluoro-5-deoxy-α-D-arabinofuranosyl)-2-nitroimidazole and copper-diacetyl-bis[N(4)-methylthiosemicarbazone]. (2015)
  • 著者名/発表者名: Furukawa T, Yuan Q, Jin ZH, Aung W, Yoshii Y, Hasegawa S, Endo H, Inoue M, Zhang MR, Fujibayashi Y, Saga T
  • 雑誌名: Oncology Reports 巻: 34 ページ: 1379-87
  • DOI: 10.3892/or.2015.4079
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of ERBB ligand-induced resistance mechanism to crizotinib by primary culture of lung adenocarcinoma with EML4-ALK fusion gene. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Endo H, Inoue T, Nishino K, Uchida J, Kumagai T, Kukita Y, Kato K, Imamura F, Inoue M
  • 雑誌名: Journal of Thoracic Oncology 巻: 10 ページ: 527-30
  • DOI: 10.1097/JTO.0000000000000381
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] MIG6 contributes to hypoxia-induced dormancy in primary cultured lung cancer cells with EGFR active mutation (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 洋子
  • 学会等名: 第74回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 2015-10-08 – 2015-10-10
• [学会発表] MIG6はEGFR活性変異型肺がん細胞の低酸素による休眠状態誘導に寄与する (2015)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 洋子
  • 学会等名: 第13回がんとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 国立遺伝学研究所
  • 年月日: 2015-06-05 – 2015-06-06
• [備考] 大阪府立成人病センター研究所 生化学部門
  • URL: http://www.mc.pref.osaka.jp/omc2/category/biochemistry.html