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がん幹細胞研究部


研究員構成

玉井 恵一 部長
東北大学医学系研究科連携講座 がん幹細胞学分野 客員教授
望月 麻衣 研究員
藤盛 春奈 研究員
渋谷 莉恵 技術員
藤井 慶太郎 博士課程(頭頸部外科)
中里 瑛 頭頸部外科
安本 明浩 博士課程(東北医科薬科大学消化器外科)
明円 真吾 博士課程(泌尿器科)
虻江 誠 特任研究員(消化器内科)
今井 隆之 特任研究員(頭頸部外科)
阿部 二郎 特任研究員(呼吸器外科)
西條 聡 特任研究員(頭頸部外科)
岩井 渉 特任研究員(消化器内科)
菅井 隆広 特任研究員(消化器内科)
福士 大介 共同研究員(東北医科薬科大学消化器内科)
森田 真吉 共同研究員(いわき市医療センター)
松浦 一登 共同研究員(国立がんセンター東病院)

研究紹介

近年の研究から、がんの転移や抗がん剤耐性はがん幹細胞といわれるがん細胞の中でもごくわずか(数%程度)の細胞によってもたらされていることが示唆されています。また、がん幹細胞として選別される細胞は上皮-間葉形質転換: Epithelial to mesenchymal transition (EMT) が誘導されている状態にあることが明らかとなっています。がん細胞は酸素が充分に存在する環境下でも解糖系によってエネルギーを得ることがWarbrug効果として知られています。一方、がん幹細胞は通常のがん細胞と異なり、解糖系ではなくTCA回路を用いた代謝を好むことが最近の研究によって推測されています。当研究室では、このがんの根源ともいえるがん幹細胞の性質ががんの悪性度を増強することに着目し研究を行っています。
また、当センターTissue bankには臨床各科の協力により、各種のがん検体が2,000検体以上、研究に使用できる状態で保管されています。基礎研究の結果を即座に臨床検体で確認することが可能です。私たちは、各種がんとその正常部における様々な分子の発現差を解析し、臨床データと比較することによってがんの悪性化に関与する分子を同定することを試みています。

豊富な検体と臨床データを融合させることが可能であり、様々なニーズに合わせた研究が行えることが当研究室の特徴です。

現在の研究項目

がん幹細胞に関する研究

がん組織は、複数の性質の違うがん細胞の集合体です。そのなかで、がん幹細胞は、治療抵抗性や腫瘍再構築能をもつ亜集団だと考えられます。このがん幹細胞を決定づける因子に関しては、不明な点が多く残っています。

扁平上皮癌は、現在でも治療標的の乏しい癌種です。私たちは、この扁平上皮癌に関してがん幹細胞の研究を進めたところ、CD271が扁平上皮癌のがん幹細胞に高発現していることを見いだしました(Imai, et al. PloS One, 2013)。このCD271は、扁平上皮癌、特に下咽頭癌や肺扁平上皮癌の造腫瘍能や増殖能を決定的に制御していることが分かりました(Mochizuki, et al. Sci. Rep., 2016, Mochizuki, et al. Lab Invest., 2019)。このCD271に対する治療抗体を作成したところ、腫瘍抑制効果があることもわかりました(Morita, et al. Cancer Lett., 2019)。

また私たちは、胆道癌を材料にしたがん幹細胞を決定づける遺伝子の探索により、CD274(PD-L1)を見いだしました。更に、このCD274が発現低下しているがん細胞が、様々ながん幹細胞の特徴(造腫瘍能・静止期・ALDH活性等)を備えていることを明らかにしました。(Tamai, et al. Cancer Sci., 2014)また、同様に静止期がん幹細胞に重要な分子BEX2を見いだし、報告しました。(Tamai, et al. Sci Rep, 2020)

現在これらの分子メカニズムを明らかにするために、さらに鍵となる遺伝子を探索し、解析を行っています。

マウスに移植した胆管癌の免疫染色の画像

図:下咽頭癌の免疫染色。CD271高発現細胞(緑)は、がん組織の一部に高発現し、増殖能が高い(赤:Ki67陽性)ことが分かります。(Mochizuki, et al. Sci Rep, 2016)