| Project/Area Number |
19H03792
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56030:Urology-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
TANAKA NOBUYUKI 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大家 基嗣 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00213885)
三上 修治 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師(非常勤) (20338180)
小坂 威雄 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30445407)
水野 隆一 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (60383824)
松本 一宏 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80366153)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス / 免疫療法 / RNAシークエンス / ライトシート顕微鏡 / 腫瘍内不均一性 / 免疫微小環境 / 膨張顕微鏡法 / 循環腫瘍細胞 / がん組織不均一性 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、先端の流体力学に基づく、血液中からの循環腫瘍細胞(CTC)濃縮システムを駆使し、腎がん分子標的治療患者からリアルタイムでCTC由来の癌幹細胞を回収し、シングルセルレベルで多層性解析を行う。得られる腎癌幹細胞トランスクリプトームを、ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法により生体内で立体的に可視化し、治療耐性を促す癌幹細胞が生息するニッチ構造を3次元で明らかする。腫瘍内で混在するサブクローンや腫瘍免疫浸潤も全容を解明し、「がん組織多様性」克服の足掛かりとする。本研究は最終的に、癌幹細胞のオミックスデータや生息ニッチの位置・空間情報等、多角的なビックデータが閲覧可能なライブラリー構築を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
How to overcome the inter and intra "tumor heterogeneity" created by the cancer stemness and cellular hierarchy is an issue in recent cancer research. In this research, we have established a new research modality for elucidating cancer stem cells and the "three-dimensional cancer stem cell niche" in which they inhabit. First, single-cell isolation and RNA sequence protocol derived from mouse tumors can also be applied to human tumors; thereby using the latest ICELL8 cx Single-Cell System, we have implemented a sequence of over 8000 cells from mouse tumors. Second, using a new imaging platform named as the DIIFCO method and clinical tissues, we have uncovered the niche structure inhabited by cancer stem cells in three-dimension. Third, applying the latest multiplexed single-cell pathology, we have visualized the clinical renal cell carcinoma immune microenvironment at single-cell resolution. In sum, our imaging method may have a wider effect on a research community worldwide.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
癌幹細胞を頂点とする細胞階層性が紡ぎ出す「がん組織多様性」をいかに克服するか、これが近年の癌研究における課題である。分子標的治療・免疫療法後に生き永らえる癌細胞はどのクローン(癌幹細胞)に由来し、どこ(どのような癌微小環境)に生息するのであろうか?治療耐性を促す癌幹細胞が生息するニッチ構造を、3次元で明らかにすることは、癌根絶に繋がる糸口であり、社会的な波及効果は大きい。今後も新規イメージングの臨床応用を視野とした基盤整備を進めるが、本研究で得られるイメージング技術の知見は、最終的にシングルセルRNAシークエンスと融合するためのプロトコール開発に繋げ、癌幹細胞ニッチの同定に活用したいと考える。
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