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Heterogeneity of the desmoplastic stroma of human pancreatic cancer: Clinicopathological significance and molecular chanisms shaping the heterogeneity

Research Project

Project/Area Number 20K07414
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49020:Human pathology-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Masugi Yohei  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (90528598)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords膵がん / 線維芽細胞亜型 / 不均一 / 免疫療法 / 腫瘍微小環境 / 腫瘍免疫 / 間質療法 / 腫瘍内不均一 / 画像解析 / 免疫抑制 / 膵癌
Outline of Research at the Start

難治がんの代表である膵がんでは、がん細胞そのものよりも、がん細胞を取り囲む環境(間質)が特徴的である。膵がんに対して特有の間質に対する治療開発が進められているものの、未だ臨床応用に至っていない。最近、膵がん間質の主な構成細胞である線維芽細胞には複数のタイプがあることが判明し、ヒト膵がん間質の複雑さを解明する糸口になるのではないかと期待されている。本研究は、膵がん間質の患者間、患者内の複雑さを多角的視点で画期的な画像解析を用いて定量解析し、またその複雑な間質の形状がどのようなメカニズムで制御されるのかを解明することにより、膵がんに対する間質療法の実用化・個別化への展開の道標となる成果を創出する。

Outline of Final Research Achievements

Pancreatic cancer is a hard-to-treat cancer. We focused on pancreatic cancer stroma and set out to assess inter- and intratumoral stromal heterogeneity in a large series of clinical tumors. Here, we developed a pixel-by-pixel image analysis system to digitally differentiate and quantify two mutually exclusive fibroblast subpopulations within tumor tissues. Quantitative computation of these principal fibroblast subpopulations, intratumoral collagen, and CD8+ T cells using whole-tissue sections from 215 treatment-naive pancreatic cancers allowed us to identify three distinct stroma types differentially associated with patient outcomes, molecular characteristics and the immunosuppressive tumor microenvironment. Our human tissue-based quantitative analysis likely provides new insights into the clinical importance of stroma-based pancreatic cancer subtyping in facilitating the development of multidisciplinary treatment strategies against this lethal malignancy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膵癌の新規治療標的が模索される中で、特に注目されている間質について、多数の膵癌患者組織を客観的データに基づき解析することにより、間質の性格が患者間で大きく異なることが示され、有効な間質治療戦略の実現のためには適切な患者層別化が重要であることが示唆されました。また、免疫治療との併用が有効とされるある標的間質細胞が膵癌における腫瘍免疫の制御に関わる可能性を裏付ける、ヒトにおける初めてのエビデンスを報告しました。

Report

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

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 膵癌における癌関連線維芽細胞の多様性2024

    • Author(s)
      眞杉 洋平
    • Journal Title

      肝胆膵

      Volume: 88

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pancreatic cancer stromal heterogeneity characterized by multiplex immunohistochemistry-based image analyses2023

    • Author(s)
      MASUGI Yohei
    • Journal Title

      Suizo

      Volume: 38 Issue: 1 Pages: 28-36

    • DOI

      10.2958/suizo.38.28

    • ISSN
      0913-0071, 1881-2805
    • Year and Date
      2023-02-28
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Post-operative mortality and recurrence patterns in pancreatic cancer according to KRAS mutation and CDKN2A, p53, and SMAD4 expression.2023

    • Author(s)
      Masugi Y, Takamatsu M, Tanaka M(Co-first author), Hara K, Inoue Y, Hamada T, Suzuki T, Arita J, Hirose Y, Kawaguchi Y, Nakai Y, Oba A, Sasahira N, Shimane G, Takeda T, Tateishi K, Uemura S, Fujishiro M, Hasegawa K, Kitago M, Takahashi Y, Ushiku T, Takeuchi K, Sakamoto M; GTK Pancreatic Cancer Study Group in Japan.
    • Journal Title

      J Pathol Clin Res.

      Volume: 9 Issue: 5 Pages: 339-353

    • DOI

      10.1002/cjp2.323

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] KRAS variant allele frequency, but not mutation positivity, associates with survival of patients with pancreatic cancer2022

    • Author(s)
      Suzuki T, Masugi Y, Inoue Y, Hamada T, Tanaka M, Takamatsu M, Arita J, Kato T, Kawaguchi Y, Kunita A, Nakai Y, Nakano Y, Ono Y, Sasahira N, Takeda T, Tateishi K, Uemura S, Koike K, Ushiku T, Takeuchi K, Sakamoto M, Hasegawa K, Kitago M, Takahashi Y, Fujishiro M.
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: - Issue: 9 Pages: 3097-3109

    • DOI

      10.1111/cas.15398

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 【膵臓の発生・生理・解剖から膵炎・膵癌の病態解明に至る最新の知見】膵癌組織イメージングにより見出された3種類の膵癌間質タイプ2022

    • Author(s)
      眞杉 洋平
    • Journal Title

      胆と膵

      Volume: 43 Pages: 801-807

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] 膵癌の診断・治療の近未来.(座談会)2022

    • Author(s)
      坂元 亨宇, 眞杉 洋平, 波多野 悦朗, 正宗 淳.
    • Journal Title

      肝胆膵

      Volume: 84 Pages: 245-255

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Three Distinct Stroma Types in Human Pancreatic Cancer Identified by Image Analysis of Fibroblast Subpopulations and Collagen-Response2022

    • Author(s)
      Y. Masugi, T. Abe, K. Yamazaki, A. Ueno, M Sakamoto
    • Journal Title

      Clinical Cancer Research

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 427-427

    • DOI

      10.1158/1078-0432.ccr-21-3693

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 【膵癌診療のパラダイムシフト】膵癌研究における最近の知見 膵癌における線維性間質、線維芽細胞サブタイプの意義2022

    • Author(s)
      眞杉 洋平
    • Journal Title

      肝胆膵

      Volume: 84 Pages: 239-244

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Three Distinct Stroma Types in Human Pancreatic Cancer Identified by Image Analysis of Fibroblast Subpopulations and Collagen.2021

    • Author(s)
      Ogawa Y., Masugi Y., Abe T., Yamazaki K., Ueno A., Fujii-Nishimura Y., Hori S., Yagi H., Abe Y., Kitago M., Sakamoto M.
    • Journal Title

      Clin Cancer Res

      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 107-119

    • DOI

      10.1158/1078-0432.ccr-20-2298

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Heterogeneity of the pancreatic cancer microenvironment.2023

    • Author(s)
      Masugi Y
    • Organizer
      35th European Congress of Pathology, Special Session (Dublin, Ireland)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Droplet digital PCR for KRAS mutations in pancreatic cancer: An analysis of clinical samples in a multicenter cohort.2022

    • Author(s)
      鈴木 辰典, 眞杉 洋平, 高松 学, 濱田 毅, 田中 麻理子, 国田 朱子, 中野 容, 立石 敬介, 小池 和彦, 牛久 哲男, 坂元 亨宇, 竹内 賢吾, 北郷 実, 藤城 光弘.
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術集会 臓器別シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膵管癌の悪性度を規定する特徴的病理像に係る分子病理基盤の解析2022

    • Author(s)
      眞杉 洋平
    • Organizer
      第68回日本病理学会秋季特別総会 学術研究賞演説
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Pancreatic cancer subtypes according to immune/stromal heterogeneity: real-world data from pathology imaging informatics.2021

    • Author(s)
      眞杉 洋平, 阿部 時也, 山崎 剣, 上野 彰久, 西村 瑶子, 北郷 実, 坂元 亨宇
    • Organizer
      第80回日本癌学会総会 臓器別シンポジウム2 肝胆膵がんにおける基礎および臨床研究の進展
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 膵癌組織イメージングによる線維芽細胞亜型の同定:間質多様性の意義に係る新知見2021

    • Author(s)
      眞杉 洋平, 北郷 実
    • Organizer
      第52回日本膵臓学会 ワークショップ2 臨床研究の基盤になる膵臓の発生、解剖、生理、病理の新知見
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 線維芽細胞亜型とコラーゲン量により規定される膵がん間質3タイプの分子病理学的特徴2021

    • Author(s)
      眞杉洋平、阿部時也、山崎剣、上野彰久、西村瑶子、坂元亨宇
    • Organizer
      第110回日本病理学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 慶應義塾大学医学部病理学教室 坂元研究室 研究内容・成果

    • URL

      http://www.keio-pathology.net/sakamoto_research.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report

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

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