低酸素環境下における口腔癌のがん幹細胞に対する新規分子標的治療の開発

本研究の当初の目的は申請者の研究成果より、頭頸部扁平上皮癌細胞のSTAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3 )を標的にすることで低酸素誘誘導因子HIF-1aを阻害し放射線治療への感受性を有意に増加させることを明らかにしたことから、低酸素環境下におけるがん幹細胞のエネルギー代謝機構を解明し、それにより腫瘍組織内（低酸素微小環境）のがん幹細胞を標的とした治療戦略を確立することである。本研究計画はまず低酸素環境下におけるがん幹細胞のエネルギー代謝機構を明らかにするため、低酸素細胞培養装置と低酸素環境において細胞処理できる低酸素培養ステーションの研究環境を整えるはずではあったが、残念ながら、その研究環境を整えることはできなかった。そこで、共同研究者と話し合い。頭頸部扁平上皮癌の第一選択薬である白金化製剤であるシスプラチンに対する耐性を保持するシスプラチン耐性頭頸部扁平上皮癌細胞を作成した。その結果、通常の頭頸部扁平上皮癌細胞ではシスプラチン1μMがthe half maximal inhibitory concentration (IC50)であったものが、耐性株のシスプラチンのIC50は100μM以上であった。そして次に我々は、親株である頭頸部扁平上皮癌細胞株と耐性株の特徴を解析した。薬剤耐性株ではがん幹細胞の表面マーカーであるCD44が親株に比して有意に発現が上昇していた。またがん幹細胞の表面マーカーの一つであり、薬剤排出ポンプのATP-binding cassette sub-family G member 2 (ABCG2)が耐性株において発現し、さらに薬剤排出能が有意に増加していた。これらのことから、頭頸部扁平上皮癌細胞は薬剤耐性を獲得するとともに、がん幹細胞の特徴の一端も保持することを明らかにした。

本研究の当初の目的は申請者の研究成果より、頭頸部扁平上皮癌細胞のSTAT3(Signal Transducer and Activator of Transcription 3 )を標的にすることで低酸素誘誘導因子HIF-1aを阻害し放射線治療への感受性を有意に増加させることを明らかにしたことから、低酸素環境下におけるがん幹細胞のエネルギー代謝機構を解明し、それにより腫瘍組織内（低酸素微小環境）のがん幹細胞を標的とした治療戦略を確立することである。本研究計画はまず低酸素環境下におけるがん幹細胞のエネルギー代謝機構を明らかにするため、低酸素細胞培養装置と低酸素環境において細胞処理できる低酸素培養ステーションの研究環境を整えるはずではあったが、残念ながら、その研究環境を整えることはできなかった。そこで、共同研究者と話し合い。頭頸部扁平上皮癌の第一選択薬である白金化製剤であるシスプラチンに対する耐性を保持するシスプラチン耐性頭頸部扁平上皮癌細胞を作成した。その結果、通常の頭頸部扁平上皮癌細胞ではシスプラチン1μMがthe half maximal inhibitory concentration (IC50)であったものが、耐性株のシスプラチンのIC50は100μM以上であった。そして次に我々は、親株である頭頸部扁平上皮癌細胞株と耐性株の特徴を解析した。薬剤耐性株ではがん幹細胞の表面マーカーであるCD44が親株に比して有意に発現が上昇していた。またがん幹細胞の表面マーカーの一つであり、薬剤排出ポンプのATP-binding cassette sub-family G member 2 (ABCG2)が耐性株において発現し、さらに薬剤排出能が有意に増加していた。これらのことから、頭頸部扁平上皮癌細胞は薬剤耐性を獲得するとともに、がん幹細胞の特徴の一端も保持することを明らかにした。