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KAIST、がん幹細胞を製造する技術を開発

がん幹細胞のスフェロイド生産···がん幹細胞治療剤の開発可能性アップ


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は生命科学科のチョン・サンヨン教授、イ・デヨプ教授と生命化学工学科のイム・ソンガプ教授共同研究チームが特殊な高分子薄膜を利用して3次元がん幹細胞スフェロイド(spheroids)を容易に製造できる細胞培養プラットフォームを開発したと11月28日に発表した。

研究チームは開始剤を利用した化学気相蒸着法で高分子薄膜を形成してがん幹細胞を製造した。がん幹細胞は抗がん剤に対する内在的抵抗性をもちがんの転移と再発に関与する。しかし腫瘍内に極めて少量だけ存在するためがん幹細胞の大量確保は難しくがん研究や薬物開発に制約があった。

がんは生体内で3次元の組織の塊の形で存在するためがん幹細胞をスフェロイドの形態で培養する研究が必要とされていた。研究チームは「開始剤を利用した化学気相蒸着法(iCVD)」を用いて細胞培養基板の上に特定の高分子(pV4D4)薄膜を形成した。

その上に多様ながん細胞を培養するとがん細胞が高分子薄膜の表面で刺激を受けて互いに集まり3次元スフェロイドの形態をなした。そして抗がん剤への抵抗性をもった腫瘍がん幹細胞に変化した。研究チームはこうした表面刺激誘導がん幹細胞を高効率で容易に大量培養した。

特定の高分子薄膜で培養された表面刺激誘導がん幹細胞スフェロイドは約24時間以内に形成され、がん幹細胞関連の遺伝子の量が培養時間によって増加することが分かった。実際に抗がん剤を処理した際に優れた薬物抵抗性をもっていることが確認された。また腫瘍をもつ動物実験で比較グループで見られなかった他の臓器へのがん転移も確認された。

研究チームは全ゲノムシークエンス(Whole-genome sequencing)で表面刺激誘導がん幹細胞と実際のがん患者のがん幹細胞との類似性も確認した。研究に当ったチョン・サンヨン教授は「すでに市販されているさまざまな種類のがん細胞株だけでなく患者の生体内の環境と類似した3次元スフェロイドの形態でがん幹細胞を高効率で容易に大量培養できる技術を開発した。がん幹細胞の基礎研究と薬物開発のパラダイムを変えるものと期待される」と述べた。

本研究にはチェ・ミンソク博士、チェ・ユンジョン博士、博士課程のユ・スンジョン氏が共同で第1著者として参加した。研究結果は米国がん学会(AACR)の国際学術誌『Cancer Research』に10月24日付で掲載された。





[2018-11-30]

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