研究開発代表者らは、大腸がんを自然発症して肝転移に至るマウスモデル（CKPSマウス）の解析から、転移能・幹細胞性を制御するシグナル経路の候補（cAMP/PKA/CREB経路、および経路B）を絞り込んでいた。前年度には、cAMP/PKA/CREB経路の阻害剤666-15がCKPS細胞のスフェロイド形成能、肝転移形成能を有意に抑制し、イリノテカンの併用でさらに強く転移を阻害することを見出した。また、経路Bのシグナル分子のノックアウトによりCKPS細胞の肝転移形成能が減弱し、イリノテカン感受性を高めることを示した。
本年度は、イリノテカンと666-15との併用投与により、投与中止後の肝転移巣の再成長が有意に抑制されることを示し、さらにイリノテカン投与/非投与マウス肝転移巣のRNA-seq解析から、イリノテカン抵抗性に関与し幹細胞性への関与も示唆されるシグナル経路を見出した。新規転移性大腸がんマウスモデルの確立とcAMP/PKA/CREB経路の役割については、本年度にCancer Research誌に論文発表することができた。一方、経路Bについてはそのシグナル分子の酵素活性が転移形成能に重要であることが分かった。また、経路Bのシグナル分子をノックアウトしたCKPS細胞由来の肝転移巣では分泌に関与する遺伝子群とともに、杯細胞分化に重要な転写因子の発現が顕著に上昇していることを見出した。さらに、経路Bの下流因子で細胞の生存に重要な役割を果たすことが知られいる分子が転移に関与する可能性が示された。これらの成果から、cAMP-PKA-CREB-ALCAM経路、および経路Bが大腸がん幹細胞に対する治療標的となる可能性が強まるとともに、新しい治療標的候補を発見できた。大腸がん臨床検体を用いた検証についてはマトリゲルが入手困難となったため前年度の進捗が遅れていたが、本年度にFOLFIRI処理に感受性を示した大腸がん患者由来オルガノイドを用いてFOLFIRIと666-15との併用処理を実施したところ、in vitroでの相乗効果は認められなかった。また、当初は免疫不全マウスへの移植モデルでの生着率が非常に低かったが、移植方法の工夫により再現性よく移植できるようになり、総合的なターゲットバリデーションを実施できるプラットフォームが確立できたので、今後、さらに検証を進めていきたい。