がん細胞の持続的増殖における幹細胞性誘導メカニズムの解明

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がんは自律的かつ過剰な増殖を示すヘテロな細胞集団であり、その中には、治療抵抗性の強いがん幹細胞が存在し、がんの発生、再発、転移に関わっている。しかしながら、がん幹細胞の増殖動態やその誘導、維持のメカニズムについてはほとんど解明されていないことから、本研究では、がん幹細胞の可視化を行い、経時的に観察することや、それらを単離、遺伝子発現プロファイルの解析をすることで、がん幹細胞の誘導・維持に重要な遺伝子およびシグナル機構を明らかにし、がん幹細胞を標的とした、再発・転移を抑える新たな作用機序の抗がん剤の開発を目指すことを目的としている。がん細胞を浮遊条件下で培養すると、通常の接着培養と比較してNANOG、OCT4、SOX2等の幹細胞マーカー転写因子の発現が増加した。また、接着培養ではほぼ全ての細胞は分裂を繰り返すが、浮遊培養では増殖スピードに多様性が生じることから、浮遊培養では、がん細胞は幹細胞性を誘導することで、腫瘍性増殖を維持しているのではないかと仮説を立て、NANOG、OCT4、SOX2のプロモーター下で高輝度発光タンパク質であるNano-lanternを発現するレポーターシステムを作製している。現在、安定発現株を樹立しており、接着、浮遊培養条件下でのレポーター遺伝子の発現の増加や、浮遊培養のスフェア中のレポーター陽性細胞の分布など発光顕微鏡を用いた観察を行う予定である。また、我々が注目し、腫瘍形成を促進することを明らかにした膜貫通タンパク質TMEPAIが浮遊培養時の幹細胞マーカー遺伝子の発現誘導に関与することを見出し、TMEPAIがAKTシグナルを増強することで、がん幹細胞誘導に関わることを明らかにしている。現在、原著論文としてその成果を公表する予定である。