子宮頸がんにおけるがん幹細胞様細胞の可視化と特徴づけ

概要

分化能、自己複製能、増殖の維持によって定義されるがん幹細胞（CSC）は、子宮頸がんを含む多くの腫瘍で見つかっています。現在の研究ではいくつかの特異的なバイオマーカーでがん幹細胞を識別していますが、子宮頸がんのがん幹細胞を試験管内や生体内でリアルタイムにモニタリングすることは困難です。

最近の研究で、プロテアソームによって分解されるオルニチン脱炭酸酵素（ODC）のデグロンモチーフを融合した緑色蛍光タンパク質ZsGreenを用いて、乳がんや神経膠腫のがん幹細胞を可視化できることが報告されました。がん幹細胞は26Sプロテアソームの活性が低く、それ以外の細胞は活性が高いため、蛍光タンパク質ZsGreenの蓄積によってがん幹細胞を観察できます。本研究では、2つのヒト子宮頸がん細胞株CaSkiとHeLaを用いて、がん幹細胞を評価するための光学イメージングの条件を検討しました。

ZsGreen-cODCの発現が高い集団と低い集団（high-Zs、low-Zs）を定義したところ、スフェア形成アッセイではhigh-Zs集団の自己複製能がlow-Zs集団より有意に高く、腫瘍形成能アッセイでもhigh-Zs集団の腫瘍形成能が高いことが確認されました。クローン形成生存アッセイとテトラゾリウム色素アッセイにより、HeLaとCaSkiの両細胞のhigh-Zs集団の放射線抵抗性と、CaSki細胞のhigh-Zs集団の化学療法抵抗性も確認されました。これらの結果は、両細胞株のhigh-Zs集団ががん幹細胞様の性質と治療抵抗性をもつことを示しています。結論として、蛍光タンパク質システムを用いてがん幹細胞様細胞を可視化することに成功しました。