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Classification of pancreatic ductal adenocarcinoma based on niche factor dependency with single cell analysis and organoid

Research Project

Project/Area Number 20K09106
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 55020:Digestive surgery-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

MIYOSHI Kei  九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (70755272)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 進藤 幸治  九州大学, 大学病院, 助教 (00788432)
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)
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膵癌 / オルガノイド / 癌関連線維芽細胞 / 癌微小環境 / 微小環境因子 / 膵癌Subtype / シングルセル解析 / 膵星細胞 / 膵癌subtype / シングルセル発現解析 / 膵癌オルガノイド / 膵癌subtype分類
Outline of Research at the Start

膵癌は非常に予後不良であり新たな分子標的治療の開発が切望されている。患者由来膵癌細胞の個別の微小環境因子への強い依存性が明らかとなり、これらの制御が新規標的治療薬につながると期待される。またシングルセル発現解析によって膵癌組織内の単一細胞ごとの機能解析が可能となっている。本研究では、画一的なphenotypeである細胞株を用いず、患者由来の膵癌オルガノイドおよび膵星細胞を用いた3D共培養モデルの作成とそのシングルセル発現解析により、膵癌の増殖に強く影響する特定の膵星細胞集団を同定する。さらに微小環境因子への依存性を基にした膵癌subtype分類を行い、その分子マーカーを同定することで個別化治療の発展を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Pancreatic ductal adenocarcinoma is characterized by stromal hyperplasia, which is known to increase malignancy via cancer-stromal interactions. The relationship between differentiation type of pancreatic cancer and stroma is still unclear. In this study, we aimed to clarify the influence of the stroma on pancreatic cancer. We established organoids from human pancreatic cancer tumors and classified them into poorly differentiated, intermediate differentiated, and well differentiated types according to the differentiation level, and found that the differentiation level tends to depend on niche factors produced by cancer-associated fibroblasts. In addition, well differentiated tumors, which were more dependent on niche factors, showed increased expression of genes related to mevalonate pathway and were more sensitive to mevalonate metabolism inhibitors, suggesting that they may be useful as targets for subtype-specific therapy for pancreatic cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では膵癌のうち微小環境因子への依存度が高い高分化型の症例において、メバロン酸代謝遺伝子の発現が亢進メバロン酸代謝阻害薬に対する感受性が高いことを示している。このことは微小環境因子によって誘導される分子生物学的特徴が、サブタイプ別治療の治療標的として有用である可能性を示唆しており新たな膵癌治療薬の開発へ結びつく可能性がある。

Report

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

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Heterogeneity of Cancer-Associated Fibroblasts and the Tumor Immune Microenvironment in Pancreatic Cancer2022

    • Author(s)
      Shinkawa Tomohiko、Ohuchida Kenoki、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      Cancers

      Volume: 14 Issue: 16 Pages: 3994-3994

    • DOI

      10.3390/cancers14163994

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Subtypes in pancreatic ductal adenocarcinoma based on niche factor dependency show distinct drug treatment responses2022

    • Author(s)
      Shinkawa Tomohiko、Ohuchida Kenoki、Mochida Yuki、Sakihama Kukiko、Iwamoto Chika、Abe Toshiya、Ideno Noboru、Mizuuchi Yusuke、Shindo Koji、Ikenaga Naoki、Moriyama Taiki、Nakata Kohei、Oda Yoshinao、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      Journal of Experimental Clinical Cancer Research

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 89-89

    • DOI

      10.1186/s13046-022-02301-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] シングルセル解析を用いた膵臓癌の間質相互作用による化学療法抵抗性機序の検討2022

    • Author(s)
      持田郁己、大内田研宙、寅田信博、堤親範、中村祥一、久野恭子、奥田翔、新川智彦、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第77回日本消化器外科学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる薬物治療反応性を示す微小環境因子依存性に基づいた新たな膵癌サブタイプ分類2022

    • Author(s)
      新川智彦、大内田研宙、持田郁己、井手野昇、水内祐介、進藤幸治、池永直樹、森山大樹、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] 分化型膵癌は癌関連線維芽細胞由来の微小環境因子に依存して分化度を保持している2021

    • Author(s)
      新川智彦、大内田研宙、持田郁己、小山虹輝、林昌孝、松本奏吉、岩本千佳、進藤幸治、池永直樹、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第52回日本膵臓学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 膵癌における癌関連線維芽細胞由来の微小環境因子が腫瘍分化度に与える影響についての検討2021

    • Author(s)
      新川智彦、大内田研宙、持田郁己、奥田翔、大坪慶志輝、岩本千佳、進藤幸治、池永直樹、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第76回日本消化器外科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 膵癌における微小環境因子が腫瘍分化度に与える影響およびその分化度に応じた薬物治療反応性についての検討2021

    • Author(s)
      新川智彦、大内田研宙、中村祥一、持田郁己、久野恭子、奥田翔、大坪慶志輝、岩本千佳、進藤幸治、池永直樹、森山大樹、永井俊太郎、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第121回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 微小環境因子依存性に基づいた膵癌subtype分類および薬物治療抵抗性についての検討2020

    • Author(s)
      新川智彦、大内田研宙、奥田翔、大坪慶志輝、岩本千佳、進藤幸治、仲田興平、大塚隆生、中村雅史
    • Organizer
      第75回日本消化器外科学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Subtype classification of pancreatic ductal adenocarcinoma based on microenvironmental niche factors dependency and chemotherapy resistance2020

    • Author(s)
      Shinkawa T, Ohuchida K, Iwamoto C, Shindo K, Nakata K, Ohtsuka T, Nakamura M
    • Organizer
      14th World Congress of International Hepeto-Pancreato-Biliary Association
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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