Molecular mechanisms that maintain stemness in metastatic colorectal cancer

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大腸がんに関連する4つの遺伝子（Ctnnb1、Kras、Trp53、 Smad4）の変異を腸管上皮細胞に散発的に導入することによって、腺がんを自然発症して肝臓に転移する、新規転移性大腸がんマウスモデル（CKPSマウス）の作出に成功している。そしてCKPSマウスの解析からcAMP/PKA/CREB-ALCAM経路、およびシグナル経路Xの活性化が大腸がんのがん幹細胞性の維持に関与し、転移形成能を正に制御することを見出している。これらの予備的検討結果に立脚し、令和4年度は以下の研究を実施した。1. PKA-CREB-ALCAM経路の役割解明: CREBが制御する、大腸がん幹細胞性に関与する遺伝子を同定するため、リン酸化CREB抗体を用いたChIP-seq解析を実施した。CKPSマウス由来の大腸がん細胞株(CKPS細胞)を、通常（2次元）培養条件とがん幹細胞（3次元）培養条件で培養した後、リン酸化CREB抗体を用いたChIP-seq解析を実施したところ、がん幹細胞培養で増加する配列を約450個、減少する配列を約250個同定することができた。これらの近傍遺伝子リストから、がん幹細胞性およびALCAMの発現調節に関与する遺伝子の候補を絞り込む作業を行っている。2. シグナル経路Xの役割解明: シグナル経路Xの下流で転移性大腸がんの幹細胞性・転移形成能に関与する分子を同定するため、経路Xの重要な構成因子をコードする遺伝子3つをそれぞれノックアウト（KO）したCKPS細胞、および対照CKPS細胞を用いた脾注肝転移モデルにより肝転移巣を形成させ、それぞれの転移巣組織を回収し、RNA-seq解析を実施した。これまでに、構成因子AをKOした細胞の肝転移巣において分泌に関わる遺伝子などの発現が上昇していることを確認している。現在これらの発現制御機構や転移における役割について解析を行っている。