組織幹細胞レベルでの大腸上皮の加齢と発がん機構の実験的解明

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は日本人において発生頻度が急増している大腸癌において、加齢に伴う大腸粘膜の老化による変化と大腸発癌との違いを遺伝子レベルで解明することである。研究計画当初は、第9染色体短腕2.1上に存在するp161NK4aおよびp14ARFに着目して、その細胞制御機構の違いにより発癌 (oncogenesis) あるいは老化 (senescence) を惹起するものと考え、その検証を進めることとした。しかしながら、1) 実際の大腸癌組織 (細胞) において、癌化したものと同年代の対照者とを比較して同領域の変異が (健常高齢者に比べ) 認められるかいなか?2) 新規発癌危険因子を明らかにする。以上2点が現時点において重要であることを鑑みて以下の研究に着手した。われわれは大腸癌症例157例の大腸癌組織よりlaser microdissection (LMD) を行い、健常大腸粘膜細胞に比較し癌細胞特異的に変異を来している領域をCGHアレイを用いて包括的に解析した。その結果以下のことを明らかにした。大腸癌症例はおおきく二つのクラスターに2分割され、非常に高い分離能があり再現性も確認した。クラスターA「大腸癌であるにもかかわらず、ゲノムがほとんど変化しないクラスター」、クラスターB「ゲノムが激しく変化する大腸癌のクラスター」である。クラスターAは右側結腸に多く、Bは左側結腸や直腸に多い。クラスターAは比較的早いステージのものが多く、Bは進行したものが多かった。興味深いことには、POU5F (=OCT3/ 4) 、KLF4、MYC、NANOG、LGR5 (腸管上皮幹細胞マーカー) などの幹細胞関連遺伝子がほぼクラスターBに網羅的に含まれていた。以上の結果からstemness維持に関連する遺伝子を多く保持しうる細胞群は、ゲノムレベルの傷害・変異、あるいは増殖シグナルを蓄積したまま癌化あるいは癌進展に関与する可能性が考えられた。健常大腸粘膜にはこうした上記遺伝子の変異は認めらなかったことから、これら遺伝子変異もsenescenceからoncogenesisを来す原因のひとつであると考えられた。一方、クラスターAのゲノムレベル変異は健常コントロールと異なることから、何らかのエピジェネティックな機構の存在が示唆された。ここまでの結果についてAnn Surg Oncol誌 (in press) に発表予定である。さらに発癌過程のどの段階で上記遺伝子群の変異が認められるかについては現在鋭意解析中である。