2008/12/16号◆スポットライト「癌幹細胞モデルの微調整と検証」

同号原文｜

NCI Cancer Bulletin2008年12月16日号（Volume 5 / Number 25）

～日経BP「癌Experts」にもPDF掲載中～

今号が2008年最後の発行となります。来年度第１号2009年1月13日（日本語版は1週間後）からスタートします。

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◇◆◇スポットライト◇◆◇

癌幹細胞モデルの微調整と検証

癌幹細胞仮説の検証に使用される一般的な実験を修正した後で、致死性の皮膚癌であるメラノーマはこの仮説による予測モデル通りにはならない可能性があると、研究者らは報告している。

癌幹細胞仮説とは、一部の癌はごく少数の自己複製細胞から発生する、という説である。このアイデアを検討する方法は、ヒト癌細胞をマウスへ移植しその結果を観察するというものであった。メラノーマ、大腸および膵臓を含む多くの癌に関して、腫瘍を形成するのはほんの一部の細胞だけであることがこの実験で明らかにされていた。

研究分野に対するこの実験の重要性に言及し、ミシガン大学のDr. Sean Morrison氏と研究チームは、そのモデルを詳しく調べることにした。メラノーマをテストケースとして、最初に元の研究デザインを用い、次にいくつかの修正を加えたデザインを用いて2回の実験を行った。

免疫システムがより低下しているマウスの使用および観察期間の延長などの変更内容により、結果は著しく異なった。12月4日号のNature誌に掲載された研究結果によると、腫瘍を発生させる細胞は、元のデザインでは稀であったが（約100万分の1）、新しいモデルでははるかに多く見られた（約4分の1）。

研究者らは、メラノーマでは癌幹細胞のモデル通りにはならない可能性があると提唱しているが、その結果を他の癌に応用しないように警告している。

「実際に癌幹細胞のモデル通りになる癌もあるだろうと思っています」とMorrison氏は述べた。「しかし、おそらく腫瘍形成能が癌細胞共通の性質に起因するメラノーマのような癌が他にも多く存在するでしょう。」

研究チームは、原発および転移腫瘍の両方から採取した細胞を含む、12人のメラノーマ患者の細胞をマウスへ移植した。腫瘍を発生させる細胞は多様な特徴を持っており、どの特徴も単一で腫瘍形成能と関連していることはなかった。

モデル通りの癌にとってはこれらの致死性の細胞を根絶するようにデザインされた新たな治療が必要となる場合があることから、癌幹細胞問題は大きな意味合いをもっている。

「これは重要で厳密な研究です」とデューク大学医療センターで癌幹細胞を研究しており、今回の研究には関わっていないDr. Jeremy Rich氏は述べた。「モデルマウスの操作によって腫瘍増殖能のあるヒト癌細胞の頻度に著しい差が生じることを明らかにしています。」

マウスに腫瘍が形成されるかどうかは、移植の方法および移植マウスの性質に大きく左右されると、今回の研究には関与していないが成体幹細胞および癌研究者であるOrdway研究所のDr. Stewart Sell氏は付け加えた。

Morrison氏の研究室では細胞の精製を専門としており、単一ヒト癌細胞のマウスへの移植についての記述は今回が初めてである。移植された個別細胞の27％で腫瘍が形成された。

明らかになっていない重要な点は、マウスにおいて腫瘍を発生させる細胞がヒト癌においても同影響を及ぼすかどうかということである。研究者らは、それよりもさらに多くの（もしくははるかに少ない）比率のメラノーマ細胞が実際に患者における疾患の原因となる可能性があると指摘している。また彼らの見解では、その結果は癌幹細胞仮説に異議を唱えるものではないという点も強調している。

共著者のDr. Timothy Johnson氏は、それでも、「今回の研究によって、どの癌が癌幹細胞モデル通りでどの癌がそうでないかを明らかにするために過去にさかのぼって以前の実験を繰り返すことができる新たな手段が提供されています」と述べた。

試験結果は一部の腫瘍に対して一定条件の下でのみでの応用となるが、観察結果については一様により広く応用することが可能である、とカナダの癌研究機関British Columbia Cancer AgencyのDr. Connie Eaves氏は付随する 論評に記した。

2つのモデルのどちらが癌幹細胞の調査により適切かという質問を受けて、Eaves氏は「わかりません。両モデルとも、『何が原因でヒトにおいて腫瘍が増殖し、再発を起こすのか？』という問いに対する実際の検証の代用にすぎないのです」と答えた。

何もない環境で腫瘍が増殖することはなく、また宿主の免疫成分が全くない状態で増殖する腫瘍もほとんどない、と同氏は続けた。「ですから、マウスでのヒト腫瘍の増殖の研究に膨大な労力を費やすことが、最終的にヒトの体内での腫瘍増殖の最適な検証となるかどうかはまだ明らかではないのです」と述べた。

進展しているにもかかわらず、ヒトではどうなるのかについてはどのモデルでもまだ予測できていない。Rich氏は、今回の研究によって、「異なる環境で癌細胞がどのように増殖するのかを監視する作業がよりうまく行えるようになる」可能性があり、そのことが重要なのだ、と言及した。

次の段階ではモデルを最適化し癌の検査を開始する、とMorrison氏は述べた。

—Edward R. Winstead

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豊　訳

大藪　友利子（生物工学）監修　

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