：膠芽腫細胞における未分化性獲得の抑制について

Interferon-beta の膠芽腫に対する新たな抗腫瘍効果

：膠芽腫細胞における未分化性獲得の抑制について

（要約）

日本大学大学院医学研究科博士課程 外科系脳神経外科学専攻

山室 俊

修了年 2015 年

指導教員 吉野 篤緒

1

膠芽腫（glioblastoma）は中枢神経系に原発する腫瘍であり、近年の手術、放射線

治療、化学療法を組み合わせた集学的治療の進歩にもかかわらず、極めて予後が不良で

ある¹。Glioblastomaの発生や再発、治療抵抗性に強く関与していると考えられている

ものにglioma stem-like cells（GSCs）がある²。GSCsは自己複製能と多分化能、そ して腫瘍形成能をもつ未分化な細胞と言われている ²。GSCs から分化した腫瘍細胞

（non-GSCs）はこのような未分化な性質を失うものの、環境の変化に対応して再び未 分化性を獲得する（GSCsとnon-GSCsが相互に変換する）と報告されている²。 現在、glioblastomaの化学療法ではtemozolomide（TMZ）の有効性が大規模臨床 試験において示されている ³。この TMZ と併用することで抗腫瘍効果を高めると考え られている薬剤のひとつにinterferon-beta（IFN-）がある。その併用効果を検討する ため、本邦において大規模臨床試験が進行している^{4, 5}。また、IFN-は腫瘍細胞の増殖 抑制やアポトーシスへの誘導などにより抗腫瘍効果を示すとされており、GSCsに対し ても抗腫瘍効果を発揮するとした報告が散見される⁶。

Glioblastoma に対する治療戦略を考えるうえで、治療抵抗性に強く関与するとさ

れるGSCsの性質やnon-GSCsとの相互変換などについて理解することは重要である。

そこで、GSCs の細胞株 0222-GSC と、悪性神経膠腫（malignant glioma）細胞株 7 種（A-172、AM-38、T98G、U-87MG、U-138MG、U-251MG、YH-13）を用いて^{6, 7}、

GSCsの分化やnon-GSCsにおける未分化性の再獲得を中心に、それらに対するIFN-

の効果を検討した。細胞の未分化性の評価は、おもにfluorescence-activated cell sorter

（FACS）による神経幹細胞およびGSCsのmarkerであるCD133の発現と、real-time polymerase chain reaction（real-time PCR）を用いた多分化能のmarkerであるNanog mRNAの発現を指標とした2, 8, 9, 10, 11。

無血清培地における0222-GSCはtumor sphereを形成し、CD133およびNanog mRNA を発現する未分化な細胞株であるが、血清培地で培養すると CD133 および

Nanog mRNAの発現が減少し、分化したと考えられた。分化した腫瘍細胞株をIFN-

投与群と非投与群に分けて3週間培養した後に再度無血清培地で2週間培養したとこ ろ、非投与群ではCD133およびNanog mRNAの発現が再び増加し、未分化性を再獲 得したと考えられた。一方、IFN-投与群ではCD133およびNanog mRNAの発現が 抑制され、IFN-が未分化性の再獲得を阻害することが示唆された。

同様の結果は malignant glioma 細胞株 7 種においても認められた。血清培地の

malignant glioma細胞株7種はtumor sphereを形成しない分化した細胞株である。

Malignant glioma細胞株7種は無血清培地で培養するとtumor sphereを形成し、一 部の細胞株（U-87MG、U-138MG、U-251MG、YH-13）はCD133を発現した。しか し、血清培地で IFN-を投与した後に無血清培地で培養すると、7 種の細胞株は全て CD133 を発現しなかった。また、malignant glioma 細胞株のひとつである U-87MG

をIFN-投与群と非投与群に分けて無血清培地で2週間培養したところ、IFN-投与群

では非投与群と比較してNanog mRNAの発現が抑制された。

さらに、GSCsにIFN-を投与すると細胞増殖が抑制されるとともに、星状膠細胞

系から乏突起膠細胞系に分化が誘導され、GSCsを対象とした治療薬としてIFN-の可 能性が示唆された¹²。また、TMZをGSCsに投与すると内因性のIFN-が産生される ことが確認され、TMZの抗腫瘍効果のひとつと考えられた¹³。

GSCsおよびmalignant glioma細胞株は環境の変化に対応して未分化性を喪失、

あるいは（再）獲得した。特に未分化性の（再）獲得は glioblastoma の治療抵抗性や 再発につながるため、治療戦略を考えるうえで注目すべきものである。多様な抗腫瘍効

果を示すIFN-がこの過程を抑制することが示唆され、glioblastomaに対する新たな治

療戦略になり得ると考えられた。

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