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Elucidation of a novel regulatory axis of glycolysis in cancer stem cells based on cancer genomics database analysis

Research Project

Project/Area Number 20K07207
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Akimoto Kazunori  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (70285104)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords癌の層別化 / 公共の癌ゲノムデータ / 癌幹細胞 / 解糖系 / データサイエンス手法 / 層別化 / 公共の癌ゲノミクスデータ / ALDH1陽性乳癌幹細胞 / 癌ゲノム医療 / 患者層別化
Outline of Research at the Start

癌ゲノム医療の限界は、限られた種類の遺伝子変異パネルに依拠していることである。癌ゲノム医療を進展させるためには、更なる有用な遺伝子変異情報に加え、遺伝子発現パターン等の情報も加え、詳細に癌患者を層別化する必要がある。これを裏付けるのは、癌ゲノムデータ解析によって抽出した事象と癌との因果関係を証明することである。申請者は、癌ゲノムデータ解析を起点とし、PKCλ依存的な癌幹細胞における新規解糖系制御機構の存在を突き止めた。そこで、本申請研究において、未解決課題の解明に取り組み、複雑な癌幹細胞代謝機構の新たな側面を明らかにし、患者層別化に寄与することで、より精密な癌ゲノム医療の発展に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

It is revealed the details of a new glycolytic regulatory mechanism. Specifically, direct phosphorylation of transcription factor X by PKCλ is involved in the intracellular stabilization of protein X by avoiding proteasomal degradation, and that this mechanism is related to the glycolytic and pentose phosphate pathways and was one of the major regulatory mechanisms of their pathways in ALDH1-positive breast cancer stem cells. In addition, it was also revealed that the novel mechanism is involved in the asymmetric cell division of ALDH1-positive cancer stem cells, and a new stratification of breast cancer has also progressed. The series of the results will contribute to the detailed understanding on the glycolytic and drug metabolisms of cancer stem cells, as well as the development of new biomarkers and molecular targeted drugs for cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

公共の癌ゲノムデータベース解析を起点にしてデータサイエンス手法(主に統計学的手法とバイオインフォマティクス)と癌生物学的手法を融合するかたちで研究を進めた。一連の研究成果は、乳癌の新たな層別化とともに、癌幹細胞の糖代謝機構や薬物代謝機構の研究の進展に寄与する。本研究で用いたアプローチはグローバルで蓄積しつつある公共のビッグデータや医療データの解析研究に新たな切り口を提供するとともに、癌の新たなバイオマーカーや分子標的の同定に役立ち、癌治療における新たな診断法や治療薬の開発に貢献する。

Report

(3 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (6 results)

  • [Journal Article] Transcriptomic and Functional Evidence Show Similarities between Human Amniotic Epithelial Stem Cells and Keratinocytes2022

    • Author(s)
      Li-Ping Liu, Dong-Xu Zheng, Zheng-Fang Xu, Hu-Cheng Zhou, Yun-Cong Wang, Hang Zhou, Jian-Yun Ge, Daisuke Sako, Mi Li, Kazunori Akimoto, Yu-Mei Li, and Yun-Wen Zheng
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 70-70

    • DOI

      10.3390/cells11010070

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Glyoxalase 1 and protein kinase Cλ as potential therapeutic targets for late-stage breast cancer.2021

    • Author(s)
      Motomura H, Ozaki A, Tamori S, Onaga C, Nozaki Y, Waki Y, Takasawa R, Yoshizawa K, Mano Y, Sato T, Sasaki K, Ishiguro H, Miyagi Y, Nagashima Y, Yamamoto K, Sato K, Hanawa T, Tanuma SI, Ohno S, Akimoto K
    • Journal Title

      Oncol Lett.

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 547-547

    • DOI

      10.3892/ol.2021.12808

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] GLO 1 and PKCλ Regulate ALDH1-positive Breast Cancer Stem Cell Survival.2021

    • Author(s)
      Motomura H, Tamori S, Yatani MA, Namiki A, Onaga C, Ozaki A, Takasawa R, Mano Y, Sato T, Hara Y, Sato K, Xiong Y, Harada Y, Hanawa T, Tanuma SI, Sasaki K, Ohno S, Akimoto K.
    • Journal Title

      Anticancer Res.

      Volume: 41 Issue: 12 Pages: 5959-5971

    • DOI

      10.21873/anticanres.15415

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High SLC20A1 Expression Is Associated With Poor Prognoses in Claudin-low and Basal-like Breast Cancers2021

    • Author(s)
      ONAGA CHOTARO、TAMORI SHOMA、MOTOMURA HITOMI、OZAKI AYAKA、MATSUDA CHIKA、MATSUOKA IZUMI、FUJITA TAKUMA、NOZAKI YUKA、HARA YASUSHI、KAWANO YOHEI、HARADA YOHSUKE、SATO TSUGUMICHI、MANO YASUNARI、SATO KEIKO、AKIMOTO KAZUNORI
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 43-54

    • DOI

      10.21873/anticanres.14750

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Five Genes Associated With Survival in Patients With Lower-grade Gliomas Were Identified by Information-theoretical Analysis2020

    • Author(s)
      SATO KEIKO、TAHATA KOUJI、AKIMOTO KAZUNORI
    • Journal Title

      Anticancer Research

      Volume: 40 Issue: 5 Pages: 2777-2785

    • DOI

      10.21873/anticanres.14250

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High PKCλ expression is required for ALDH1-positive cancer stem cell function and indicates a poor clinical outcome in late-stage breast cancer patients2020

    • Author(s)
      Nozaki Yuka、Motomura Hitomi、Tamori Shoma、Kimura Yumiko、Onaga Chotaro、Kanai Shotaro、Ishihara Yuka、Ozaki Ayaka、Hara Yasushi、Harada Yohsuke、Mano Yasunari、Sato Tsugumichi、Sato Keiko、Sasaki Kazunori、Ishiguro Hitoshi、Ohno Shigeo、Akimoto Kazunori
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Issue: 7 Pages: e0235747-e0235747

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0235747

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  • [Journal Article] Nutlin-3a suppresses poly (ADP-ribose) polymerase 1 by mechanisms different from conventional PARP1 suppressors in a human breast cancer cell line2020

    • Author(s)
      Kobayashi Masaki、Ishizaki Yuka、Owaki Mika、Matsumoto Yoko、Kakiyama Yuri、Hoshino Shunsuke、Tagawa Ryoma、Sudo Yuka、Okita Naoyuki、Akimoto Kazunori、Higami Yoshikazu
    • Journal Title

      Oncotarget

      Volume: 11 Issue: 18 Pages: 1653-1665

    • DOI

      10.18632/oncotarget.27581

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] p62とALDH1A3遺伝子共高発現Luminal B型乳癌は予後不良である2022

    • Author(s)
      尾崎 綾栞、多森 翔馬、本村 瞳、翁長 朝太郎、長島 佑夏、小鳥 真歩、松田 あかり、望月菜々子、佐々木 和教、大野 茂男、秋本 和憲
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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  • [Presentation] がんゲノミクスデータ解析によるProtein Kinase C ζ(PKCζ)の乳がん幹細胞における役割の解析2022

    • Author(s)
      長島 佑夏、多森 翔馬、本村 瞳、尾﨑 綾栞、翁長 朝太郎、佐々木 和教、大野 茂男、秋本 和憲
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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  • [Presentation] がんゲノミクスデータ解析を起点とした無機リン酸共輸送体SLC20A1のALDH1陽性膵臓がん幹細胞における役割解析2022

    • Author(s)
      松岡 泉、翁長 朝太郎、多森 翔馬、石井 雅貴、佐藤 圭子、佐々木 和教、大野 茂男、秋本 和憲
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Glyoxalase 1 and protein kinase Cl as potential therapeutic targets for late-stage breast cancer2021

    • Author(s)
      Motomura H., Ozaki A., Tamori S., Onaga C., Nozaki Y., Akimoto K.
    • Organizer
      International Research Network Initiative (IRNI) & International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences (IPoPS) 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High PKCλ expression is required for asymmetric cell division of ALDH1-positive cancer stem cells and indicates poor clinical outcome in late-stage breast cancer patients2021

    • Author(s)
      Tamori S., Nozaki Y., Motomura H., Onaga C., Ozaki A., Sasaki K., Ohno S., Akimoto K.
    • Organizer
      International Research Network Initiative (IRNI) & International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences (IPoPS) 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High SLC20A1 expression is associated with poor prognosis in claudin-low and basal-like breast cancers2021

    • Author(s)
      Onaga C., Tamori S., Motomura H., Ozaki A., Matsuda C., Matsuoka I., Fujita T., Nozaki Y., Hara Y., Kawano Y., Harada Y., Sato T., Mano Y., Sato K., Akimoto K.
    • Organizer
      International Research Network Initiative (IRNI) & International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences (IPoPS) 2021
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  • [Presentation] High p62 and ALDH1A3 expressions are associated with poor prognosis in luminal B breast cancer2021

    • Author(s)
      Ozaki A., Motomura H., Tamori S., Onaga C., Matsuda C., Matsuda A., Mochizuki N., Sasaki K., Ohno S., Akimoto K.
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      International Research Network Initiative (IRNI) & International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences (IPoPS) 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Glyoxalase 1 and protein kinase Cλ as potential therapeutic targets for late-stage breast cancer2021

    • Author(s)
      Hitomi Motomura-Shiina*, Ayaka Ozaki, Shoma Tamori, Chotaro Onaga, Yuka Nozaki and Kazunori Akimoto
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      7TH EDITION - WEBINAR ON BREAST CANCER
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Glyoxalase 1 and protein kinase Cλ as potential therapeutic targets for late-stage breast cancer2021

    • Author(s)
      本村 瞳、尾崎 綾栞、多森 翔馬、野崎 優香、高澤 涼子、佐々木 和教、石黒 斉、宮城 洋平、長嶋 洋治、田沼 靖一、大野 茂男、秋本 和憲
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      第80回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] PKCλ高発現はALDH1A3陽性乳癌幹細胞の非対称分裂能に関与する High PKCλ expression is required for asymmetric cell division of ALDH1A3-positive breast cancer stem cell2021

    • Author(s)
      多森 翔馬、野崎 優香、本村 瞳、翁長 朝太郎、尾﨑 綾栞、佐々木 和教、大野 茂男、秋本 和憲
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      第141回 日本薬学会年会
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  • [Presentation] ステージIII-IV乳癌におけるGLO 1 - PKCλ共発現患者は予後不良である Correlation between Glyoxalase 1 and Protein kinase C λ is predictive of poor clinical outcomes in late-stage breast cancer2021

    • Author(s)
      本村 瞳、尾﨑 綾栞、多森 翔馬、翁長 朝太郎、野崎 優香、和氣 由布子、高澤 涼子、吉澤 一巳、真野 泰成、佐藤 嗣道、佐々木 和教、石黒 斉、宮城 洋平、長嶋 洋治、山本 紘司、佐藤 圭子、花輪 剛久、田沼 靖一、大野 茂男、秋本 和憲
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      第141回 日本薬学会年会
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  • [Presentation] Claudin-low型、Basal-like型乳がんにおけるSLC20A1高発現は乳がん患者の予後不良に関与する High SLC20A1 Expression is Associated with Poor Prognoses in Claudin-low and Basal-like Breast Cancers2021

    • Author(s)
      翁長 朝太郎、多森 翔馬、本村 瞳、尾﨑 綾栞、松田 千佳、松岡 泉、藤田 拓真、野崎 優香、原 泰志、河野 洋平、原田 陽介、佐藤 嗣道、真野 泰成、佐藤 圭子、秋本 和憲
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      第141回 日本薬学会年会
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  • [Presentation] TNBC型乳癌においてPKCλとGATA4のタンパク質発現は逆相関し、PKCλタンパク質高発現かつGATA4タンパク質低発現患者は予後不良である Inverse correlation between PKCλ and GATA4 at protein level indicates poorer clinical outcomes in TNBC patients2021

    • Author(s)
      尾崎 綾栞、多森 翔馬、今岡 宏太朗、山口 淳三、樋上 賀一、秋本 和憲
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      第141回 日本薬学会年会
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  • [Presentation] TNBC型乳癌におけるPKC λ とGATA4の免疫組織学的解析2020

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      尾崎綾栞、多森翔馬、今岡宏太朗、山口淳三、樋上賀一、秋本和憲
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      第64回 日本薬学会 関東支部大会
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  • [Presentation] 乳がんゲノムデータベースを用いたSLC20A1遺伝子発現と予後の検討2020

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      翁長朝太郎、多森翔馬、本村瞳、藤田拓真、真野泰成、佐藤嗣道、田畑耕司、佐藤圭子、秋本和憲
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      第64回 日本薬学会 関東支部大会
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  • [Presentation] ステージⅢ-Ⅳ乳癌におけるc-Met, PKC λ , ALDH1A3共発現患者は予後不良である2020

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      本村瞳、野崎優香、翁長朝太郎、尾﨑綾栞、多森翔馬、秋本和憲
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      第79回日本癌学会学術総会
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  • [Book] 月刊 「Precision Medicine」11月号 リキッドバイオプシーによるゲノム医療 情報論・統計解析手法を用いたがんゲノミクスデータ解析による乳がん患者層別化2021

    • Author(s)
      秋本 和憲 ・多森 翔馬 ・翁長 朝太郎・野崎 優香・本村 瞳・尾崎 綾栞・熊御雲・田畑耕治・佐藤 圭子
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  • [Book] 「Precision Medicine」臨時増刊号 ゲノム情報とオミックス情報を活用した「予防医学」 情報論・統計解析手法を用いたがんゲノミクスデータ解析による乳がん患者層別化2021

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      秋本 和憲 ・多森 翔馬 ・翁長 朝太郎・野崎 優香・本村 瞳・尾崎 綾栞・熊御雲・田畑耕治・佐藤 圭子
    • Total Pages
      4
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      北隆館
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  • [Book] 月刊 「細胞」 10月臨時増刊号 新規細胞死機構が制御する生体応答  がんゲノミクスデータ解析を起点としたがん幹細胞の生存機構の解明2021

    • Author(s)
      多森 翔馬、本村 瞳、野崎 優香、尾崎 綾栞、翁長朝太郎、佐藤 圭子、秋本 和憲
    • Total Pages
      3
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  • [Book] 月刊 「細胞」 特集 ゲノムデータを駆使した医学研究  がんゲノミクスデータ解析を起点としたがん幹細胞の生存機構の解明2021

    • Author(s)
      多森 翔馬、本村 瞳、野崎 優香、佐藤 圭子、秋本 和憲
    • Total Pages
      3
    • Publisher
      ニューサイエンス社
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  • [Book] 図解 腫瘍薬学 第13章10 (p534-552)2020

    • Author(s)
      小茂田昌代、秋本和憲、斎藤光江
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      9784525721619
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  • [Book] 図解 腫瘍薬学 6章2-3 (p130-148)2020

    • Author(s)
      秋本和憲
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      9784525721619
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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