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ゲルでがんの親分を見つけ出す:がん幹細胞の迅速誘導法の開発にはじめて成功~がんの再発予防,がん根絶新治療薬の開発に期待~(医学研究院 教授 田中伸哉)

2021年3月30日
北海道大学
国立がん研究センター

ポイント

●DNゲルが,24時間でがん細胞を先祖返りさせて,がん幹細胞を誘導することに成功。
●ゲルによるがん細胞の先祖返り(リプログラミング)は,ハープ(HARP)現象と命名。
●がん幹細胞は治療抵抗性,再発の原因。ゲルはがん診断・根絶薬剤開発の基盤となることが期待。

概要

北海道大学大学院医学研究院腫瘍病理学教室兼北海道大学化学反応創成研究拠点(WPI-ICReDD)の田中伸哉教授,同大大学院先端生命科学研究院の龔 剣萍(グンチェンピン)教授,安田和則名誉教授,国立がん研究センター研究所の間野博行所長らの研究グループは,ハイドロゲルが24時間という極めて短時間で,がん細胞を先祖返りさせて,がん幹細胞を誘導することを発見しました。

今回実験に用いたのは,2つの分子が網目状に組み合わさり合成されたダブルネットワーク(DN)ゲルです。DNゲルの上にがん細胞をまくと,24時間以内にがん幹細胞のマーカーのSOX2OCT3/4(ノーベル医学・生理学賞を受賞した山中ファクター)が増加し,がん幹細胞が誘導されることがわかりました。がん幹細胞は,治療抵抗性で,何年もからだの中にとどまり再発の原因となります。がん幹細胞の検出は研究レベルでは盛んに行われていますが,未だに臨床応用されていません。

今回,がんの手術検体を用いて,再発のもととなるがん幹細胞の性質を明らかにしました。この方法を用いれば,がんの再発予防薬が個別に決定できる可能性があります。がんは初回手術から10年後に再発することがありますが,再発を防止するがん幹細胞治療薬の開発に貢献することが期待されます。また,根治薬の開発を通して悪性中皮腫,悪性脳腫瘍,肺癌などの悪性度の高いがんの予後を改善することが期待されます。

国内及び国際(米国)特許を出願中で,ICReDD及びGI-CoREソフトマターグローバルステーションの融合研究の成果です。

なお,本研究成果は,2021年3月29日(月)公開のNature Biomedical Engineering誌にオンライン掲載されました。

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DNゲルによって誘導されたがん幹細胞(円形の緑色が個々の細胞)