ヒト骨髄間葉系幹細胞由来の不死化細胞とがん幹細胞

源自人骨髓间充质干细胞和癌症干细胞的永生化细胞

基本信息

批准号：
19659324
负责人：
檜山英三
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒト骨髄30検体から間葉系幹細胞(hMSC)を分離し、培養、分化抑制因子LIF、bFGF添加で未分化状態で増殖を行った。またhMSC由来の不死化クローンhMSC-3、-4,-5,-6と、さらにhTERT(human telomerase reverse transcriptase)導入でテロメラーゼを強制発現した株hMSC-3h,-4h,-5h,-6h,を作成した。網羅的遺伝子発現解析では、未分化細胞ではゲノムの10%程度の遺伝子のみ発現し、分化とともに多くの遺伝子が発現した。一方、不死化細胞株、がん幹細胞株で有意に発現した遺伝子を200程度抽出し、定量PCRで有意な遺伝子12種を選別した。また、hMSCのテロメアは、約40kbと伸長し、テロメラーゼ活性はなく、テロメラーゼ非依存伸長機構(ALT)を有していた。また、hTERTを導入したhMSC-株はテロメア長、増殖能、形態学的変化も顕著な差はなく、通常のhMSCと同様に、脂肪細胞、骨芽細胞、筋肉細胞へ分化誘導しえた。また、分化誘導とともに、テロメア長が短縮することも確認した。しかし、NOD/SCIDマウスにhMSC細胞株、hTERT導入hMSC細胞株を接種すると、いずれも腫瘍を形成し、hTERT導入細胞株4株中2株で、浸潤、遠隔転移を認め明らかにがん化していた。以上からhMSCから得られた不死化細胞株、がん幹細胞株の可塑性が確認され、未分化な増殖状態に保つシグナルとして、Wntシグナルなど3経路が明らかになり、hTERTを導入によってさらに活性化する遺伝子から、不死化獲得機構、がん化の機構の解明が可能であり、その候補遺伝子を8種見出した。これらからhMSCの長期培養法による悪性転換の指標を検討中である。また、作製したがん幹細胞株は、Cancer stem cellのモデルとして今後の研究ツールとなった。

从30例人骨髓标本中分离出间充质干细胞（hMSC），通过添加分化抑制剂LIF和bFGF，在未分化状态下进行培养和扩增。此外，hMSC衍生的永生化克隆hMSC-3、-4、-5、-6和hMSC-3h、-4h、-5h、-6h，通过引入hTERT（人端粒酶逆转录酶）强制表达端粒酶创建的。综合基因表达分析显示，基因组中只有约10%的基因在未分化细胞中表达，许多基因随着分化而表达。另一方面，他们提取了约200个在永生化细胞系和癌症干细胞系中显着表达的基因，并利用定量PCR选出了12个显着的基因。此外，hMSC的端粒被延长至约40kb，没有端粒酶活性，并且具有不依赖于端粒酶的延长机制（ALT）。此外，引入hTERT的hMSC系在端粒长度、增殖能力或形态变化方面没有显着差异，并且可以像正常hMSC一样被诱导分化为脂肪细胞、成骨细胞和肌肉细胞。还证实端粒长度随着分化诱导而缩短。然而，当NOD/SCID小鼠接种hMSC细胞系和引入hTERT的hMSC细胞系时，两种情况下均形成肿瘤，并且四分之二的引入hTERT的细胞系表现出侵袭和远处转移，清楚地显示出癌变。。综上所述，hMSCs获得的永生化细胞系和癌症干细胞系的可塑性得到证实，并确定了包括Wnt信号在内的3条通路作为维持未分化增殖状态的信号，可以通过引入hTERT进一步激活该信号从基因上阐明永生获得和癌变的机制成为可能，并发现了8个候选基因。基于这些发现，我们目前正在利用 hMSC 的长期培养来研究恶性转化的指标。此外，所创建的癌症干细胞系作为癌症干细胞模型已成为未来的研究工具。