がん再発予防素材について

「がん幹細胞や分裂死を誘導する素材について」研究レポート

がん組織のがん幹細胞ががんの再発にかかわる！

①がん組織に存在するがん幹細胞
従来、がん組織のがん細胞は生化学的にすべて同一であると考えられてきました。
しかし、がんも正常組織の幹細胞システムと同様、がん幹細胞が、がん細胞を産生し続けていることが判明してきました。
しかもこのようながん幹細胞は化学療法や放射線療法に抵抗性を示し、治療中でも浸潤や転移を生じさせる細胞源となっていることが明らかになってきました。
つまり、いくらがん細胞を殺し続けても、がん幹細胞が残存していれば、がん幹細胞から分化してくるがん細胞によってがんが再発してしまうことになります。
このようなことからがん幹細胞に対する治療薬の開発が期待されていますが、まずがん幹細胞とはどの細胞なのか、がん組織の中で探し出し、それに対する効果のある薬剤を開発していくことが必要で、がん幹細胞を認識するマーカーが必要とされてきています。

②悪性ながん幹細胞に発現する物質の単離とその標識方法
正常な造血幹細胞は、胎児期には肝臓で増殖し、赤血球や白血球等の血液細胞を産生していますが、出生後になると骨髄に移動して、骨髄での造血を生涯続けていきます。
がん幹細胞も、がん組織から転移先に根をおろして、またがん組織を形成していきます。
このことからも、造血幹細胞とがん幹細胞というのは表現型が類似している幹細胞系列の細胞なのではないかと考えられます。
私たちは、正常な造血幹細胞の遺伝子ライブラリーを解析し、造血幹細胞特異的に発現する遺伝子をたよりに、がん幹細胞に発現する遺伝子の探索を行いました。
その結果、PSF１というDNA複製に関わる遺伝子の発現ががん幹細胞で亢進していることを突き止めました。
そこで、人のがん組織で解析が可能なPSF1に対するモノクローナル抗体を作製しました。この抗体を使用して、がん組織の中の悪性度の高いがん細胞を認識することで、がん研究およびがんの治療法の開発が進むことを期待しています。

図）

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こうすれば、がんの再発を予防できる！？

①がん組織内のPSF1の発現の有無ががん患者さんの予後に関連する
PSF1は、酵母を用いた研究において、PSF2, PSF3, SLD5とでGINS複合体を形成し、DNAの複製フォークの形成に必須の分子です。
私たちは、このPSF1が、がんの悪玉細胞であるがん幹細胞に発現が高いことを示してきました。
前立腺がんの患者さんのがん組織の生検サンプルを解析し、１０年間フォローした場合、PSF1が陽性の患者さんは5年後に３割が、１０年後に約４割の患者さんが死亡されているのに対して、PSF1が陰性の患者さんは10年後も9割の患者さんが存命でした。
肺がんの場合も、手術をしているのにも関わらず、PSF1が陽性の患者さんは5年後には９割が死亡されているのに対して、PSF1陰性の患者さんは５割にとどまりました。

②PSF1の発現を抑制してがんの再発を予防する
がん幹細胞に特異的に発現している機能分子PSF1を標的とした薬剤が開発できれば、がんの治療に役立つことが考えられます。
ただし、一旦がん治療をうけ、がんが消失したと考えられる患者さんは、その後抗がん剤投与をうけずに経過観察されます。
しかし、この間にからだのどこかに潜んでいた、PSF1陽性のがん幹細胞が、再度がん組織を形成し、がんの再発が生じてくると考えられます。
そこで、PSF1の発現を抑制する物質を継続的に摂取することによって、がんの再発が抑制できると考えられます。
そこで私たちは、経口摂取が可能な1000種類ほどの食品を選び、PSF1の発現を抑制できる植物エキスの選別に成功しました。

(写真提供：熊本大学　渡邊高志教授)

著者プロファイル

副理事 髙倉 伸幸　(大阪大学 微生物病研究所 情報伝達分野 教授) 略歴 昭和63年３月：三重大学医学部卒業 平成９年３月：京都大学大学院医学研究科博士課程修了、医学博士 平成12年10月：熊本大学発生医学研究センター助教授 平成13年４月：金沢大学がん研究所教授 平成18年４月：大阪大学微生物病研究所教授 平成26年９月：大阪大学副理事 所属学会など 日本血管生物医学会 理事長（平成26年４月〜）、日本癌学会 評議員、日本炎症・再生医学会 評議員など