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Multidisciplinary research using urine-derived organoids: To overcome canine bladder cancer

Research Project

Project/Area Number 20H03145
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

Usui Tatsuya  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80727652)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 恒富 亮一  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (10420514)
打出 毅  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20327456)
大松 勉  東京農工大学, 農学部, 准教授 (60455392)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsオルガノイド / 膀胱がん / 犬 / 遺伝子解析 / 抗がん剤 / 2.5Dオルガノイド / 尿中細菌
Outline of Research at the Start

イヌの膀胱がんは、悪性度が非常に高く有効な治療法が存在しないことから、新規治療法の開発が獣医療の現場において喫緊の課題となっている。本研究では、新規膀胱がん幹細胞関連遺伝子の機能を解析し、新規治療薬の開発につなげる。さらに、イヌ膀胱がんオルガノイドを用いた新たな培養細胞の創出および臨床検査システムの開発を行うとともに、膀胱がん罹患犬の尿中細菌叢解析によって、オルガノイドの増殖・生存を制御する細菌種を同定し、新たな治療標的とする。これらの多角的な研究を同時に推し進めることで、相乗効果を生み出し、イヌ膀胱がんの早期診断や新規治療法開発におけるパラダイムシフトを目指す。

Outline of Final Research Achievements

We established a method for culturing canine normal bladder organoids and showed that the organoids reproduced the tissue structure of the bladder mucosa and that individual differences in drug sensitivity could be analyzed. Furthermore, comparative analysis of gene expression in canine bladder cancer organoids showed that the epithelial-mesenchymal transition pathway and p53 pathway were activated in canine bladder cancer organoids. In addition, we established a new culture method for 2.5D organoids that can be cultured directly from tumor tissue by modifying the previously established 2.5D organoids, and showed that this method can be applied to various cancers such as canine mammary tumor, angiosarcoma, and lung cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、国際的に動物実験削減の取り組みが推し進められており、代替試験方法の開発、使用する実験動物数の削減はわが国においても喫緊の課題となっている。がん治療薬開発にはこれまでに、担癌マウスなど様々な疾患モデル動物が作製され、薬剤の長期投与によってどの程度病態の進行が抑制可能かを基準として進められてきた。そのため、膨大な数の動物実験が行われてきた。将来的に伴侶動物のがんオルガノイド細胞を使用して治療薬探索の基盤技術が確立されれば、実験動物の使用を最小限にして薬剤開発を行っていく社会を実現することが可能になるため本研究の社会的意義は非常に大きいといえる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Establishment of a direct 2.5D organoid culture model using companion animal cancer tissues2022

    • Author(s)
      Abugomaa A, Elbadawy M, Yamamoto H, Ayame, H, Ishihara, Y, Sato, Y, Yamawaki, H, Kaneda, M, Usui, T, Sasaki, K
    • Journal Title

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      Volume: 87 Pages: 113597-113597

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113597

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Establishment of an experimental model of normal dog bladder organoid using a three-dimensional culture method2022

    • Author(s)
      Elbadawy Mohamed、Fujisaka Kodai、Yamamoto Haru、Tsunedomi Ryouichi、Nagano Hiroaki、Ayame Hiromi、Ishihara Yusuke、Mori Takashi、Azakami Daigo、Uchide Tsuyoshi、Fukushima Ryuji、Abugomaa Amira、Kaneda Masahiro、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Omatsu Tsutomu、Mizutani Tetsuya、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
    • Journal Title

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      Volume: 151 Pages: 113105-113105

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113105

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    • Author(s)
      佐藤よもぎ、Mohamed Elbadawy、山本晴、森正弘、森崇、中川貴之、前田真吾、野口俊助、岩井聡美、呰上大吾、打出毅、福島隆治、篠原佑太、臼井達哉、佐々木一昭
    • Journal Title

      日本獣医腎泌尿器学雑誌

      Volume: 14

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    • Peer Reviewed
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    • Author(s)
      Mohamed Elbadawy, Yomogi Sato, Takashi Mori, Yuta Goto, Kimika Hayashi, 1Megumi Yamanaka, 5 Daigo Azakami, Tsuyoshi Uchide, Ryuji Fukushima, Toshinori Yoshida, Makoto Shibutani, Mio Kobayashi, Yuta Shinohara, Amira Abugomaa, Masahiro Kaneda, Hideyuki Yamawaki, Tatsuya Usui, Kazuaki Sasaki
    • Journal Title

      Cancer Biology & therapy

      Volume: 22 Issue: 5-6 Pages: 357-371

    • DOI

      10.1080/15384047.2021.1919004

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    • Author(s)
      Abugomaa Amira、Elbadawy Mohamed、Yamanaka Megumi、Goto Yuta、Hayashi Kimika、Mori Takashi、Uchide Tsuyoshi、Azakami Daigo、Fukushima Ryuji、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto、Yamashita Risako、Kobayashi Mio、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Kaneda Masahiro、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 9393-9393

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66229-w

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    • Author(s)
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      2024世界獣医がん学会
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      臼井達哉
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      臼井達哉
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  • [Presentation] 尿サンプル由来泌尿器がんオルガノイド培養法を用いた個別化獣医療の開発2022

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      臼井達哉
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      第三回コンパニオンアニマルのゲノム医療研究会
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  • [Presentation] イヌ正常膀胱オルガノイド培養モデルの確立2022

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      山本晴、藤坂航大、モハメドエルバダウィー、石原勇介、呰上大吾、打出毅、福島隆二、森崇、臼井達哉、佐々木一昭
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      第17回日本獣医内科学アカデミー学術集会
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      臼井達哉
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  • [Presentation] 3次元オルガノイド培養法を用いたイヌ正常膀胱のin vitroでの再現および解析2021

    • Author(s)
      藤坂航大,モハメドエルバダウィー, 山本晴, 石原勇介,,臼井達哉 佐々木一昭
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会
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      佐藤よもぎ, モハメドエルバダウィー、山本晴、森正弘、森崇、中川貴之、前田真吾、野口俊助、岩井聡美、呰上大吾、打出毅、福島隆治、臼井達哉、佐々木一昭
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      第17回日本獣医内科学アカデミー学術集会
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    • Author(s)
      ○後藤 悠太,臼井 達哉,エルバダヴィー モハメド ,林 希佳,山中 恵
    • Organizer
      第143回日本薬理学会関東部会
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  • [Book] 細胞外マトリックス実験法2021

    • Author(s)
      新井 克彦 編著  服部 俊治 編著
    • Total Pages
      454
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621306857
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    • Industrial Property Rights Holder
      加藤大貴、中川貴之、池田凡子、臼井達哉、山本晴
    • Industrial Property Rights Type
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    • Industrial Property Rights Holder
      篠原祐太、中尾洋一、臼井達哉、山本晴、余、佐々木一昭
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
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    • Filing Date
      2020
    • Related Report
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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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