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Elucidation of therapeutic resistance mechanisms associated with microenvironmental alteration using organoid and single cell analysis of colorectal cancer liver metastases

Research Project

Project/Area Number 20K07677
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50020:Tumor diagnostics and therapeutics-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

FUJITA Hayato  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40611281)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水元 一博  国際医療福祉大学, 赤坂心理・医療福祉マネジメント学部, 教授 (90253418)
池永 直樹  九州大学, 大学病院, 助教 (90759755)
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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords大腸癌 / 肝転移 / オルガノイド / scRNA-seq / 単細胞解析 / 大腸癌肝転移オルガノイド / シングルセル解析 / 腫瘍微小環境 / 治療抵抗性
Outline of Research at the Start

大腸癌の肝転移は依然として大腸癌死因の約1/3を占めており、予後不良な病態である。その素因として肝転移腫瘍の化学療法への抵抗性獲得がある。治療抵抗性の一因として腫瘍微小環境内の高度不均一性があげられ、治療抵抗機序の解明には癌細胞だけでなく微小環境を構築している間質内の詳細な薬剤応答機序の理解が不可欠である。本研究では、シングルセル発現解析と、大腸癌肝転移由来オルガノイドおよび活性化肝星細胞を用いた肝転移微小環境再現モデルを併用することで、大腸癌肝転移における治療抵抗性獲得の機序を、特に腫瘍微小環境に着目して解明することで新規治療法の開発へとつなげる。

Outline of Final Research Achievements

Organoid of colon cancer liver metastases has not yet been established. We have prepared cDNA libraries for scRNA-seq of more than 100 cases of gastrointestinal cancers including colorectal cancers. For colorectal cancer, we clarified heterogeneity of various immune cells and fibroblasts, performed pseudotime analysis to understand the flow of differentiation of the obtained subpopulations. We also analyzed cell-cell interactions. We clarified changes in the immune microenvironment during colorectal carcinogenesis. Furthermore, we analyzed the effects of preoperative chemotherapy for the microenvironment of esophageal squamous cell carcinoma.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本邦における大腸癌罹患率および死亡率は年々増加傾向にあり、切除後の補助化学療法を行っても再発する例や、再発後に切除を目指し化学療法を行っても制御困難となり致死的経過を辿る例は依然として多く、その素因として肝転移腫瘍の化学療法への抵抗性獲得があげられる。そのため、大腸癌転移性肝腫瘍の化学療法抵抗機序の解明は、それを打破する新規治療法や個別化治療の開発において社会的要求度・貢献度が非常に高い。

Report

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

    (4 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] FAP発癌過程におけるTregの免疫抑制能の変化2023

    • Author(s)
      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、片山直樹、堤 親範、中村祥一、奥田 翔、大坪慶志輝、寅田信博、佐田政史、田村公二、永吉絹子、中村雅史
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症各発がん段階のCD4+ Tcellの比較2022

    • Author(s)
      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、堤親範、中村祥一、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、佐田政史、田村公二、永吉絹子、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、中村雅史
    • Organizer
      JDDW2022(第30回日本消化器関連学会週間)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症発癌過程におけるCD8+Tcellの解析2022

    • Author(s)
      久野恭子、大内田研宙、水内祐介、堤親範、中村祥一、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、佐田政史、田村公二、永吉絹子、池永直樹、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症におけるmacrophageのheterogeneityの解明2021

    • Author(s)
      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、中村祥一、奥田翔、大坪慶志輝、佐田政史、永吉絹子、寅田信博、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、永井俊太郎、中村雅史
    • Organizer
      第29回日本消化器関連学会週間(JDDW 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

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

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