山田泰広 iPS細胞研究所（CiRA＝サイラ）教授、山田洋介 同研究員、橋本恭一 医学研究科助教らの研究グループは、iPS細胞技術により、がん化に関わる Apc 遺伝子の働きを変えうること、さらには腫瘍細胞の運命を制御しうることを明らかにしました。
本研究成果は、2017年1月5日に米国科学アカデミー紀要「Proceedings of the National Academy of Sciences」でオンライン公開されました。
研究者からのコメント
左から、山田教授、山田研究員、橋本助教
本研究により、がん遺伝子の働きは細胞の種類によって異なること、がんの発生には遺伝子によらない要因もあることを示しました。iPS細胞技術によりがん遺伝子の働きを変化させることが可能であることを示し、腫瘍細胞の運命制御の可能性を示唆しています。
本研究成果のポイント
- iPS細胞技術によりがん関連遺伝子の働きを変えることが可能である。
- iPS細胞技術によるがん細胞の運命制御の可能性を提示した。
- がんの発生には遺伝子によらない要因もある。
概要
一般的にがんは遺伝子変異が原因と言われていますが、がんのできる臓器によって変異が検出される遺伝子は異なっており、がん遺伝子の働きには、細胞の種類に依存したなんらかの影響があるのではないかと考えられます。しかし、遺伝子変異以外の要因がどの程度がん遺伝子変異の働きに関与しているのか、まだわかっていません。
本研究グループは、大腸がんの原因として知られている Apc 遺伝子に変異のある大腸がんマウスモデルを用いて、大腸の腫瘍細胞をiPS細胞技術により初期化し、初期化腫瘍細胞（RTC）を作製しました。 Apc 遺伝子の変異によって影響を受ける遺伝子を、RTCおよび腸管の細胞で比較すると、ほとんど重なっておらず、iPS細胞技術で Apc 遺伝子変異の作用が変わることがわかりました。変異した Apc 遺伝子を一時的に正常な Apc 遺伝子に戻すと、RTCに多能性（さまざまな体細胞へと分化する能力を持つこと）が与えられ、マウスの体内でさまざまなタイプの細胞へと分化しました。マウス体内において大腸腫瘍由来の細胞は、腸管細胞に分化すると再び腫瘍を作りましたが、別の種類の細胞では腫瘍にはなりませんでした。
図：初期化した大腸腫瘍細胞（RTC）に由来する細胞を持つマウス（iPS細胞研究所 山田研究室提供）
詳しい研究内容について
書誌情報
【DOI】 http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1614197114
Kyoichi Hashimoto, Yosuke Yamada, Katsunori Semi, Masaki Yagi, Akito Tanaka, Fumiaki Itakura, Hitomi Aoki, Takahiro Kunisada, Knut Woltjen, Hironori Haga, Yoshiharu Sakai, Takuya Yamamoto and Yasuhiro Yamada. (2016). The cellular context-dependent consequences of Apc mutations on gene regulation and cellular behavior. PNAS.
