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Elucidating disease spectrum associated with pulmonary stem-cell dysfunction

Research Project

Project/Area Number 19K17657
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
Research InstitutionDepartment of Clinical Research, National Hospital Organization Kyoto Medical Center

Principal Investigator

山本 佑樹  独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター), 展開医療研究部, 研究員 (10812133)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords幹細胞 / 肺胞 / 肺癌 / シングルセル / 組織幹細胞 / 肺線維症 / 肺気腫
Outline of Research at the Start

肺気腫・肺線維症・肺癌といった難治性呼吸器疾患において、呼吸を行う場である肺胞の「幹細胞」とされるⅡ型肺胞上皮細胞の異常が病態形成において重要な役割を果たすことが分かってきた。しかし、それらの研究はマウス疾患モデルを中心に行われており、実際のヒトの細胞ではどうかは不明な点が多い。本研究では、実際の臨床検体の解析を行うことで、「幹細胞」の異常がこれら難治性疾患とどのような関連があるのかを解明し、今まで知られていなかった新たな病因やバイオマーカーを探索する。

Outline of Annual Research Achievements

多彩な病態を呈する呼吸器疾患の分類は、主に病理・生理学的知見をもとに行われてきた。一方で、近年の幹細胞生物学の進歩により、肺においても組織幹細胞が疾患の病態形成などに大きな役割を持つことが分かってきた。特に肺の中でもガス交換の場である肺胞領域の幹細胞であるⅡ型肺胞上皮細胞の機能異常は、肺癌、肺気腫、肺線維症などの呼吸器領域において致死性の高い疾患との関連性が指摘されている。本研究では、肺癌などの患者臨床検体の解析と、代表者が行ってきたヒトiPS細胞由来肺胞幹細胞モデルから得られた知見を融合することで、これら病態を「肺胞幹細胞機能異常」関連マーカーを用いた新たな分類軸で層別化すること目指す。
本年度は、昨年度に引き続き臨床検体のリクルートの継続を図ったが、新型コロナウイルス感染症パンデミックによる影響で困難となったため、既存検体を利用した解析を行うこととした。特に肺がん臨床検体を用いた幹細胞マーカーの発現状態を解析するにあたって、網羅的な発現と特に肺組織検体において非癌部と癌部を区別した、すなわち空間的情報を維持したデータ取得が理想的であると考えた。そこで、シングルセル解析技術を応用した空間的遺伝子発現解析を行うこととし、まず予備検討を開始した。具体的には組織切片を解析用スライドに張り付けて、解析に資するレベルのRNAなどの品質が保たれているかどうかの初期検討を行った。結果、一定の品質でスライド作成が可能になった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症パンデミックにより、研究活動や患者臨床検体のリクルートに大きな制限が生じたため。

Strategy for Future Research Activity

空間的遺伝子発現解析の予備検討ができたため、次年度は実際の臨床サンプルの中から、癌部・非癌部が適切に存在しているものを選定し、実際のトランスクリプトーム解析をに着手する。解析結果を得ることができたら、その中からマーカー候補を選定し、既存の組織切片の免染などを行って複数患者検体での共通性などの確認を行っていく。

Report

(3 results)
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-12-28  

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