乳癌幹細胞の由来の解明 ― 乳腺幹細胞可視化マウスの生体深部イメージングを通して

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26870729
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 厚海 奈穂 関西医科大学, 医学部, 研究員 (90612151)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 乳腺幹細胞 / がん幹細胞 / 細胞系譜追跡

研究実績の概要

本研究の目的の一つは、細胞の標識および追跡が可能な多色細胞系譜追跡法を用いて正常乳腺組織幹細胞を生体内で可視化することである。
そのためには、乳腺幹細胞を特異的に標識するマーカー分子が必要であるが現時点では不明のため、本年度はこの探索を実施した。まずは、他の組織で幹細胞マーカーとしての報告がある遺伝子の下流に CreERT2 をノックインしたマウスと、多色細胞系譜追跡のために当研究室で開発されたレポーターマウスであるレインボーマウスとをそれぞれ掛け合わせて解析し、乳腺幹細胞を標識できるかを検討した。これにより、乳腺幹細胞マーカーとしての使用の可否に関する情報を得ることができた。
並行して、乳腺幹細胞マーカーとなり得る分子を標識できるような新規マウスの作出にも着手した。簡便かつ短期間でのマウスの作製のためにはトランスジェニックマウスを、必要であればノックインマウスの作製を予定している。トランスジェニックマウスに関しては、内在性の遺伝子発現が良く再現されることを期待して、BAC DNA の利用を予定している。目的遺伝子を挿入するための大腸菌内相同組換えの実験系のセットアップを行った。ノックインマウス作製の為に必要な ES 細胞培養および組換え体の取得や一連の発生工学実験の立ち上げを行い、キメラマウスの取得に成功した。
本研究の第二目的かつ最終目標は、同定した乳腺幹細胞ががんの起源であるがん幹細胞になるかどうかを調べることである。そのために、乳がん幹細胞の挙動を解析できるモデルが必要とされる。本年度は、これまでにヒト乳がんの病態を良く再現することが知られている３種類の乳がんモデルマウスを解析して、がん幹細胞モデルとして使えるかどうかを調べた。

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

交付申請時の計画以上に進展したのは、乳腺幹細胞マーカー分子の探索と、乳がんモデルマウスの検討である。既存のマウスを用いた解析に関しては、交付申請時に予定していたマーカー候補分子に加えて多くの分子について検討することができた。また、がん幹細胞の検証に使うことのできる乳がんモデルマウスの検討も、計画よりも早く進んでいる。一方で、新規マウスの作製に必要な BAC DNA の大腸菌内相同組換えに関して、当初予定していたシステムを使って組換え DNA の取得を試みたものの、効率の面で問題があることが判明した。そこで、別のベクターシステムを使う方法に切り替えて既に検討を開始している。総合的に判断して、本研究はおおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

おおむね計画通りに進んでおり、当初の研究実施計画を遂行していく。
BAC Tgマウス作製のためのターゲティングベクター作製を早急に進め、乳腺幹細胞だけでなく乳腺前駆細胞が乳がん幹細胞となる可能性も含めて、包括的な解析を行っていく。
各種幹細胞マーカー候補分子を発現する細胞を多色標識するマウスと乳がんモデルマウスとの交配は既に進めているため、本年度はその解析を進める予定である。