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Identifying functional metabolites that decide cell fates of cancer stem cells

Research Project

Project/Area Number 20K07598
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

KITAJIMA Shojiro  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 特任講師 (00452590)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsがん幹細胞 / 細胞代謝 / 癌幹細胞 / メタボローム
Outline of Research at the Start

がんの発生や薬剤耐性の原因と考えられているがん幹細胞は,環境変化に応じてエネルギー代謝を柔軟に変えることで生存をはかることが分かってきている.しかしこれまで,がん幹細胞がこの性質を発揮するためにどのような代謝物質をどのように使うのか,ほとんど解明されていない.
そこで本研究課題では,がんと関わる機能性代謝物質を集めた化合物ライブラリーを用い,がん幹細胞が生存や増殖促進のために利用する代謝物質を同定し,その分子機序を解明することを目的とする.本研究によって,これまで知られていなかったがん幹細胞の性質が解明され,がん治療のための新たな創薬が可能となる.

Outline of Final Research Achievements

The project aims to identify functional metabolites that regulate cell fates in cancer stem cells (CSCs). While non-stem cancer cells relied their survival and proliferation on nucleotide triphosphates, CSCs were not responsible to those metabolites. Combined with the finding that cellular nucleotide level were higher in CSCs, those results collectively suggest that CSCs regulate surrounding cancer cells by providing nucleotides. This could provide new insights on cell to cell interactions in tumour microenvironment and a potential roles of CSCs in it.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、がん幹細胞の代謝様式の新たな側面を明らかにすると共に、周囲のがん細胞との間の細胞間相互作用の可能性を示した。核酸類による細胞間・細胞内シグナル伝達はすでに知られていたが、がん幹細胞に着目し微小環境におけるその役割が示唆される結果は新しい。また本研究で用いた代謝物質ライブラリーや細胞モデル系ががん幹細胞研究において有用であることを示した意義は大きい。
本研究では、がん幹細胞そのものの代謝的脆弱性を詳らかにすることはできなかったが、微小環境における細胞間相互作用をターゲットとした新たな治療法につながり得る提案をしたことで、社会的意義がある。

Report

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

    (5 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Mitochondria directly sense osmotic stress to trigger rapid metabolic remodeling via regulation of pyruvate dehydrogenase phosphorylation2023

    • Author(s)
      Ikizawa Takeshi、Ikeda Kazutaka、Arita Makoto、Kitajima Shojiro、Soga Tomoyoshi、Ichijo Hidenori、Naguro Isao
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry

      Volume: 299 Issue: 2 Pages: 102837-102837

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2022.102837

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] AGE/RAGE axis regulates reversible transition to quiescent states of ALK-rearranged NSCLC and pancreatic cancer cells in monolayer cultures2022

    • Author(s)
      Kadonosono Tetsuya、Miyamoto Kotaro、Sakai Shiori、Matsuo Yoshiyuki、Kitajima Shojiro、Wang Qiannan、Endo Minori、Niibori Mizuho、Kuchimaru Takahiro、Soga Tomoyoshi、Hirota Kiichi、Kizaka-Kondoh Shinae
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-022-14272-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A KDM6 inhibitor potently induces ATF4 and its target gene expression through HRI activation and by UTX inhibition2021

    • Author(s)
      Kitajima Shojiro、Sun Wendi、Lee Kian Leong、Ho Jolene Caifeng、Oyadomari Seiichi、Okamoto Takashi、Masai Hisao、Poellinger Lorenz、Kato Hiroyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 4538-4538

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83857-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Oncorequisite role of an aldehyde dehydrogenase in the pathogenesis of T-cell acute lymphoblastic leukemia2020

    • Author(s)
      Zhang Chujing、Amanda Stella、Wang Cheng、Tan Tze King、Ali Muhammad Zulfaqar、Leong Wei Zhong、Ng Ley Moy、Kitajima Shojiro、Li Zhenhua、Yeoh Allen Eng Juh、Tan Shi Hao、Sanda Takaomi
    • Journal Title

      Haematologica

      Volume: 105 Issue: 6 Pages: 1545-1558

    • DOI

      10.3324/haematol.2019.245639

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] がん幹細胞の低栄養ストレス応答におけるメタボローム動態と増殖を促進するフェイト・メタボライトのスクリーニング2022

    • Author(s)
      北島正二朗,山口裕々,冨田勝,曽我朋義
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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

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