日本岡山大學研究生院健康系統綜合科學研究科奈米生物系統分子設計學研究室的妹尾昌治教授和杜娟博士組成的研究團隊，全球首次實施的利用iPS細胞觀察癌症幹細胞的自然發生，以評估化學物質危險度的嘗試取得了成功。研究團隊着眼於分泌多種發炎相關物質的癌細胞系培養上清，認爲培養上清再現了癌症的微環境，透過向其中添加各種化學物質培養小鼠的iPS細胞，調查了iPS細胞被誘導爲癌症幹細胞的時間。
在不添加化學物質的條件下，iPS細胞一般需要2周至4周變爲癌症幹細胞，研究團隊調查了約100種化學物質，發現3種能在1周内將iPS細胞變爲癌症幹細胞的物質。
這項研究成果能在1周内找到促進癌症幹細胞生成的化學物質。雖然利用該方法應答爲陽性的物質還需要進一步進行詳細的評估，但該方法作爲初級評估能在短時間内儘可能多地評估化學物質，就這一點而言可以說是一種非常優秀的評估方法。對評估我們週遭環境的化學物質的安全具有重要意義。
圖：1周内評估化學物質促進iPS細胞變成癌症幹細胞的風險
＜現狀＞
據世界衛生組織（WHO）發佈的資料，因癌症死亡的人數每年約佔總死亡人數的13％，2018年約有1810萬人被診斷爲癌症，960萬人死亡。終極因數被認爲包括環境污染、飲食生活發生變化以及生活壓力增加等，毫無疑問，癌症的冶癒和預防是全球共同面臨的課題。從預防的角度來說，對於這種高死亡率的癌症，儘可能地查清致癌物質，並注意日常接觸非常重要。不過，評估致突變性化學物質致癌風險的方法雖然已經確立，但評估非致突變性化學物質致癌風險的方法還比較少，而且需要的時間比較長。
妹尾教授的研究團隊2012年全球首次利用小鼠的iPS細胞成功培養出癌症幹細胞，爲癌症研究開啟了新局面。透過利用iPS細胞人工培養性質不同的癌症幹細胞，迄今爲止已成功調變出多種癌症幹細胞，此外還以該技術爲基礎，持續積累了有關癌症性質的新發現。
＜研究成果＞
此次研究着眼於分泌多種發炎相關物質的癌細胞系培養上清，認爲培養上清再現了癌症的微環境，透過向其中添加各種化學物質培養小鼠的iPS細胞，調查了iPS細胞被誘導爲癌症幹細胞的時間。研究設定了以下條件，即不添加化學物質進行培養時，由於1周的時間不足，iPS細胞的分化細胞（正常）佔優勢，而向培養基中添加測試的化學物質時，1周後如果未分化細胞保持優勢，則可判定爲陽性（變爲癌症幹細胞）。研究團隊利用該方法測試了約100種化合物，判定3種化合物爲陽性，應答生成了癌症幹細胞。
這3種化合物作爲細胞内訊號的抑制劑發揮作用，因此被認爲是促進iPS細胞變成癌症幹細胞的終極因數。調查此次生成的癌症幹細胞的基因表現發現，有些方面與已經報告的癌症一致，但未能應答基因本身的異常。這是一個全新的發現，透過該研究獲得的細胞被認爲能提供瞭解癌症幹細胞生成初期階段的機制的線索，有助於在將來進一步推進開發。
■論文資訊
題目：Signaling Inhibitors Accelerate the Conversion of mouse iPS Cells into Cancer Stem Cells in Tumor Microenvironment
期刊：《Scientific Reports》
DOI：10.1038/s41598-020-66471-2
URL：nature.com/srep/
文：JST客觀日本編輯部
