高増殖性、癌幹細胞様、自然不死化トリプルネガティブ乳癌細胞株 KAIMRC2 の単離と樹立

Isolation and Establishment of a Highly Proliferative, Cancer Stem Cell-Like, and Naturally Immortalized Triple-Negative Breast Cancer Cell Line, KAIMRC2.

抄録

疾患のin vitro研究は、疾患の理解や新しい治療法の開発において、in vivoでの調査の鍵となるものです。不死化がん細胞株は、in vitroでがんを研究するための最良かつ最も簡単なモデルである。ここでは、天然の不死化乳がん細胞株であるKAIMRC2の樹立を報告する。この細胞株は、浸潤性乳管癌を有するサウジアラビア人女性乳癌患者から得られたものである。免疫細胞化学の結果、KAIMRC2細胞は、CD47、CD133、CD49f、CD44、ALDH-1A1などの乳房上皮およびがん幹細胞（CSCs）の主要マーカーを有意に発現していることが確認されました。遺伝子およびタンパク質の発現解析では、ABCトランスポーター、AKT-PI3Kinase、さらにJAK/STATシグナル伝達経路の過剰発現が確認された。一方、腫瘍抑制遺伝子であるp53とp73が存在しないことが、その高い増殖性指数を説明していると思われる。また、マウスモデルでは、KAIMRC2細胞株の腫瘍形成能が確認され、薬剤耐性試験で非常に強力な候補がほとんどないことが判明した。その結果、KAIMR2細胞株の転移能を持つ攻撃的な表現型と癌幹細胞様特性が確認された。さらに、リュビジンを中心とする強力な低分子阻害剤も発表しており、単独または他の強力な阻害剤との相乗効果により、複数の癌関連経路を標的としたさらなる開発が期待される。

In vitro studies of a disease are key to any in vivo investigation in understanding the disease and developing new therapy regimens. Immortalized cancer cell lines are the best and easiest model for studying cancer in vitro. Here, we report the establishment of a naturally immortalized highly tumorigenic and triple-negative breast cancer cell line, KAIMRC2. This cell line is derived from a Saudi Arabian female breast cancer patient with invasive ductal carcinoma. Immunocytochemistry showed a significant ratio of the KAIMRC2 cells' expressing key breast epithelial and cancer stem cells (CSCs) markers, including CD47, CD133, CD49f, CD44, and ALDH-1A1. Gene and protein expression analysis showed overexpression of ABC transporter and AKT-PI3Kinase as well as JAK/STAT signaling pathways. In contrast, the absence of the tumor suppressor genes p53 and p73 may explain their high proliferative index. The mice model also confirmed the tumorigenic potential of the KAIMRC2 cell line, and drug tolerance studies revealed few very potent candidates. Our results confirmed an aggressive phenotype with metastatic potential and cancer stem cell-like characteristics of the KAIMR2 cell line. Furthermore, we have also presented potent small molecule inhibitors, especially Ryuvidine, that can be further developed, alone or in synergy with other potent inhibitors, to target multiple cancer-related pathways.