網羅的エピジェネティクス解析による脳腫瘍幹細胞特異的な遺伝子発現調節機構の解明

幹細胞研究の進展に伴って、脳腫瘍幹細胞(brain cancer stem cell ; BCSC)の存在が証明され、抗癌剤や放射線治療に抵抗性の細胞であるため、重要な治療標的として解析が急速に進められている。しかし、現在まで確立されたBCSC分離・精製法がないため、BCSCの分子制御機構の詳細は不明であり、またBCSC特異分子の発見には至っていない。そこで、第一に様々なグリオーマ組織からBCSCを分離してその性状解析を行った。その結果、グリオーマ腫瘍検体から、長期培養可能なBCSC細胞株を3種類樹立することに成功し、in vitroでのスフェア形成能、自己増殖能、および多分化能を有すること、さらに免疫不全マウス脳内に細胞移植後の腫瘍形成能を検証した。つぎに、メチル化感受性制限酵素を用いたRLGS(Restriction Landmark Genomic Scanning)解析により同定されたHOXD9遺伝子が、グリオーマにおいてプロモーター領域が高頻度にメチル化されていることを検証した。また発現解析の結果、HOXD9遺伝子は正常脳組織や正常神経幹細胞おいてほとんど発現が見られず、一方BCSCにおいて高発現していた。さらに、HOXD9遺伝子の機能解析を行った結果、HOXD9はBCSCの増殖に関与し、siRNAを用いて遺伝子発現をノックダウンすることによりBCSCを細胞死へ誘導することが明らかになった。現在、HOXD9遺伝子の発現選択性(正常脳組織で発現せずBCSCで高発現していること)を利用して、HOXD9遺伝子プロモーターを組み込んだ蛍光遺伝子発現ベクターユニットを作成中であり、今後は、このベクターを利用した新たなBCSCの精製法の開発、新規BCSC抗原の同定を進める予定であり、BCSCを標的とした治療法の開発を目指す。

幹細胞研究の進展に伴って、脳腫瘍幹細胞(brain cancer stem cell ; BCSC)の存在が証明され、抗癌剤や放射線治療に抵抗性の細胞であるため、重要な治療標的として解析が急速に進められている。しかし、現在まで確立されたBCSC分離・精製法がないため、BCSCの分子制御機構の詳細は不明であり、またBCSC特異分子の発見には至っていない。そこで、第一に様々なグリオーマ組織からBCSCを分離してその性状解析を行った。その結果、グリオーマ腫瘍検体から、長期培養可能なBCSC細胞株を3種類樹立することに成功し、in vitroでのスフェア形成能、自己増殖能、および多分化能を有すること、さらに免疫不全マウス脳内に細胞移植後の腫瘍形成能を検証した。つぎに、メチル化感受性制限酵素を用いたRLGS(Restriction Landmark Genomic Scanning)解析により同定されたHOXD9遺伝子が、グリオーマにおいてプロモーター領域が高頻度にメチル化されていることを検証した。また発現解析の結果、HOXD9遺伝子は正常脳組織や正常神経幹細胞おいてほとんど発現が見られず、一方BCSCにおいて高発現していた。さらに、HOXD9遺伝子の機能解析を行った結果、HOXD9はBCSCの増殖に関与し、siRNAを用いて遺伝子発現をノックダウンすることによりBCSCを細胞死へ誘導することが明らかになった。現在、HOXD9遺伝子の発現選択性(正常脳組織で発現せずBCSCで高発現していること)を利用して、HOXD9遺伝子プロモーターを組み込んだ蛍光遺伝子発現ベクターユニットを作成中であり、今後は、このベクターを利用した新たなBCSCの精製法の開発、新規BCSC抗原の同定を進める予定であり、BCSCを標的とした治療法の開発を目指す。