慢性炎症と大腸がん細胞の遊走

新しい研究では 研究 日本の東京医科歯科大学の研究者は、腸の病気である潰瘍性大腸炎(UC)で遭遇する感染表現型に慢性炎症が及ぼす影響を調査した。  

遺伝子変異はUCの内視鏡検査でよく検出される。大腸炎関連癌(CAC)の同定が困難なのは、慢性炎症が障害となっているためである。現在のところ、潜在的な炎症が散発性新生物に及ぼす影響はまだ同定されていない。散発性新生物は、CACの同定と比較して、UCのより正確な診断を提供する。本研究では、矯正癌細胞株(LS174T)の長期炎症モデルを作成した。

結腸腺がん由来細胞株LS174Tを、フラジェリン、インターロイキン、腫瘍壊死因子(TNF)で培養した。フラジェリンは主に宿主細胞の接着と浸潤に関与する。インターロイキンは細胞内シグナル伝達を通して細胞の挙動を調節する。TNFは炎症細胞から分泌され、細胞の増殖と分化に寄与する。

次にCRISPR技術を用いて、LS174T細胞のTP53のエクソン10を変異させた。その結果、変異細胞はP53下流遺伝子の発現が低下した。リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応(PCR)検査を用いて、がん浸潤性関連遺伝子の発現レベルを示し、細胞周期進行遺伝子と幹細胞マーカー遺伝子を解析した。MTSアッセイで細胞増殖を測定し、細胞株の吸光度比を示した。

細胞遊走アッセイの結果。出典 サイエンスダイレクト・コム

LS174T細胞の浸潤性を測定することにより、悪性表現型をさらに評価するために、Platypus Technologies Oris Cell Migration Assayが使用された。プラティパス・テクノロジーズ オリス細胞移動アッセイ により、再現性のある正確で精密な細胞遊走の評価が可能になる。

細胞遊走アッセイやその他のツールから得られた結果から、炎症試薬にさらされたLS174T細胞は、インターロイキン-8(IL-8)の誘導が高いことが示された。IL-8は、炎症領域で好中球を活性化する化学誘引性サイトカインである。この研究で行われた実験では、LS174T細胞に対する長期の炎症の影響が示された。60週間の期間中、下流遺伝子であるNF-kB p65が継続的に産生され、長期的な炎症を示していた。様々な解析の結果、炎症刺激を除去すると、しばしば正常レベルに回復することがわかった。慢性炎症によって誘導されたLS174T細胞のNF-kBシグナル伝達は、炎症刺激を除去すると正常レベルに回復した。さらに、LS177T細胞の増殖と生存率も、炎症刺激を除去すると正常レベルに回復した。したがって、慢性炎症がLS174T細胞の遊走と浸潤を促進することが示された。

炎症刺激が除去されると、浸潤性は正常レベルまで回復した。この慢性炎症は癌幹細胞マーカーであるLgr5の産生を妨げた。 浸潤性はTP53変異細胞で増強された。

まとめると、この研究により、炎症刺激を取り除くと浸潤性が正常レベルに戻ることが示された。従って、単一の大腸がん細胞における高い細胞可塑性が明らかになった。

参考文献

慢性炎症が大腸癌細胞の悪性表現型と可塑性に及ぼす影響