• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Spatiotemporal analysis of the stem cell conversion in the 3D context of cancer

Research Project

Project/Area Number 21H02714
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 49030:Experimental pathology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

INOUE Masahiro  京都大学, 医学研究科, 特定教授 (10342990)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 近藤 純平  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80624593)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Keywordsがん / 多様性 / 可塑性 / 増殖 / 薬剤耐性 / 抗がん剤耐性 / 細胞間コミュニケーション / Notchシグナル / 増殖運命 / がん幹細胞 / リアルタイムイメージング / 構造破壊
Outline of Research at the Start

がん幹細胞が治療の対象として注目されているが、その可塑性については病態・分子基盤とも未だ明らかにされていない。本研究では、がんを再生臓器と捉え、がんの三次元構造破壊とその再生過程における幹細胞活性化シグナルを、時空間レベルで明らかにすることを目的とする。これまでに、NotchとWntシグナルが、ストレスによる細胞塊の幹細胞化に関与していることを見出したので、本研究では、それらシグナルの三次元的細胞間コミュニケーションの動態を明らかにする。さらに細胞アブレーションにより、構造破壊自体の幹細胞化への関与を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Cancer cells within a single cancer do not have uniform and stable properties, but rather a variety of quickly changing properties. Advances in methods for culturing cancer cells from patient cancer tissue have made it possible to examine such properties in vitro. This study revealed that colorectal cancer cells exhibit different properties in single cells and in cell clusters composed of 2-4 cells, and that these differences in properties are controlled at the molecular level by Notch signaling. Subpopulations of non-proliferating cancer cell clusters are resistant to anticancer drugs and can repopulate under certain conditions. It is important to develop therapies that target these resistant cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究では、単細胞と少数の細胞からなるクラスターとでは異なる性質を示すことを明らかにした。これまで、転移の単位は単細胞と考えられてきたが、細胞集団としてがんから離れたクラスターが大きな役割を果たしていることが明らかになった。また、転移のみならず、治療後に残存するがん細胞がクラスターとして残る場合、同じようなことが起こっている可能性がある。試験管内でこのような現象を再現するモデルができたことは、転移の予防や抗がん剤治療の補助療法の開発につながる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (53 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 5 results) Presentation (39 results) (of which Invited: 11 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Tracking the growth fate of single cells and isolating slow-growing cells in human colorectal cancer organoids2023

    • Author(s)
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 4 Issue: 3 Pages: 102395-102395

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102395

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cells with different growth fates and drug sensitivity2023

    • Author(s)
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Iida Keita、Okada Mariko、Onuma Kunishige、Tanaka Yoshihisa、Kamada Mayumi、Ohue Masayuki、Kawada Kenji、Obama Kazutaka、Inoue Masahiro
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 105962-105962

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.105962

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Electrochemical sensing of oxygen metabolism for a three-dimensional cultured model with biomimetic vascular flow2023

    • Author(s)
      Nashimoto Yuji、Mukomoto Rei、Imaizumi Takuto、Terai Takato、Shishido Shotaro、Ino Kosuke、Yokokawa Ryuji、Miura Takashi、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro、Shiku Hitoshi
    • Journal Title

      Biosensors and Bioelectronics

      Volume: 219 Pages: 114808-114808

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114808

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ex vivo chemosensitivity assay using primary ovarian cancer organoids for predicting clinical response and screening effective drugs2022

    • Author(s)
      Ito Yu、Kondo Jumpei、Masuda Masamune、Matsuzaki Shinya、Onuma Kunishige、Kanda Mizuki、Watanabe Yuko、Sakaguchi Hitomi、Yoshino Kiyoshi、Ueda Yutaka、Kamiura Shoji、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 36 Issue: 2 Pages: 752-761

    • DOI

      10.1007/s13577-022-00827-w

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Abnormality of apico?basal polarity in adenocarcinoma2022

    • Author(s)
      Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 11 Pages: 3657-3663

    • DOI

      10.1111/cas.15549

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Lewis glycosphingolipids as critical determinants of TRAIL sensitivity in cancer cells2022

    • Author(s)
      Fukuoka Tomoya、Moriwaki Kenta、Takamatsu Shinji、Kondo Jumpei、Tanaka-Okamoto Miki、Tomioka Azusa、Semba Manami、Komazawa-Sakon Sachiko、Kamada Yoshihiro、Kaji Hiroyuki、Miyamoto Yasuhide、Inoue Masahiro、Bessho Kazuhiko、Miyoshi Yoko、Ozono Keiichi、Nakano Hiroyasu、Miyoshi Eiji
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 41 Issue: 38 Pages: 4385-4396

    • DOI

      10.1038/s41388-022-02434-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ASURAT: functional annotation-driven unsupervised clustering of single-cell transcriptomes2022

    • Author(s)
      Iida Keita、Kondo Jumpei、Wibisana Johannes Nicolaus、Inoue Masahiro、Okada Mariko
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 38 Issue: 18 Pages: 4330-4336

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btac541

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polarity switching of ovarian cancer cell clusters via <scp>SRC</scp> family kinase is involved in the peritoneal dissemination2022

    • Author(s)
      Kawata Mayuko、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Ito Yu、Yokoi Takeshi、Hamanishi Junzo、Mandai Masaki、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 10 Pages: 3437-3448

    • DOI

      10.1111/cas.15493

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Liver ductal organoids reconstruct intrahepatic biliary trees in decellularized liver grafts2022

    • Author(s)
      Tomofuji Katsuhiro、Fukumitsu Ken、Kondo Jumpei、Horie Hiroshi、Makino Kenta、Wakama Satoshi、Ito Takashi、Oshima Yu、Ogiso Satoshi、Ishii Takamichi、Inoue Masahiro、Hatano Etsuro
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 287 Pages: 121614-121614

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2022.121614

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オルガノイドパネルを用いた個別化医療への展開2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 581-584

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Transcription factor SP1 regulates haptoglobin fucosylation via induction of GDP-fucose transporter 1 in the hepatoma cell line HepG22022

    • Author(s)
      Kondo Jumpei、Sakata Natsumi、Morishita Koichi、Hayashibara Ayumu、Sakon Daisuke、Takamatsu Shinji、Asakura Nobuhiko、Suzuki Takashi、Miyoshi Eiji
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 32 Pages: 101372-101372

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101372

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] がんバイオリソース活用の課題とソリューション2024

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第2回横濱がんセミナー
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん細胞集団を構成する細胞の多様性と可塑性を標的とした治療法の開発2023

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      京都大学 生理化学研究ユニット第13回シンポジウム
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大腸癌de novo クラスターが示す細胞運命のNotchシグナルによる制御2023

    • Author(s)
      小沼邦重、井上正宏
    • Organizer
      第9回細胞凝集研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 患者がんオルガノイドを用いた感受性予測法と治療法の開発2023

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第69回日本内科学会 四国支部生涯教育講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイド内でがん細胞が構成する社会の多様性と可塑性2023

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      細胞・組織・臓器工学とオルガノイド ワークショップ
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cellse with different growth faces and drug sensitivity2023

    • Author(s)
      Coppo Roberto、近藤純平、小沼邦重、井上正宏.
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる増殖運命と薬物感受性をもつ大腸癌細胞亜集団の解析2023

    • Author(s)
      Coppo Roberto、井上正宏.
    • Organizer
      第27回日本がん分子標的治療学会学術集会.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] オルガノイドを用いたがん気道内転移モデルによるSTASの病態検証2022

    • Author(s)
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • Organizer
      第63回日本肺癌学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 肺癌オルガノイドの臨床・基礎研究への応用2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第63回日本肺癌学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 創薬支援と個別化医療に向けた患者がん組織からのがん細胞調整と培養2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      和歌山県立医科大学 大学院特別講義兼大学院教員FD研修会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん幹細胞の多様性と可塑性2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第4回がん三次元培養研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Notch signaling determine the fate of growth in the clusters of colorectal cancer cells2022

    • Author(s)
      Yi-Kai Lin, Masahiro Inoue
    • Organizer
      第18回がんとハイポキシア研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸がん細胞集団における薬剤耐性分画の代謝状態の解析2022

    • Author(s)
      小沼邦重, 井上正宏
    • Organizer
      第18回がんとハイポキシア研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬剤耐性におけるがん細胞の運命決定2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Luminal型乳がん由来オルガノイドの培養によるER発現低下メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • Organizer
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] がんオルガノイド培養とがんの多様性・可塑性2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第102回北海道医学大会 腫瘍系分科会(第125回北海道癌談話会例会)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • Author(s)
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • Organizer
      第75回胸部外科学会定期学術集会.
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 子宮頸部神経内分泌腫瘍の混合腫瘍におけるクローン起源と分化系列の可塑的な決定2022

    • Author(s)
      益田真志, 小沼邦重, 井上正宏
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ER陽性乳がんオルガノイドにおけるin vitroでの継代によるER発現の減弱2022

    • Author(s)
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Micropapillary carcinoma病態における極性転換不全とその分子機構2022

    • Author(s)
      小沼邦重, 井上正宏
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • Author(s)
      Roberto Coppo, 近藤純平, 小沼邦重, 井上正宏
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Inhibition of Src abrogates polarity switching and adhesion to extracellular matrix of ovarian cancer cell clusters2022

    • Author(s)
      Kawata Mayuko, Kimura Tadashi, Inoue Masahiro
    • Organizer
      第74回日本産科婦人科学会学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] がん三次元初代培養を用いた薬剤感受性試験2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      がんと代謝研究会 in 佐渡
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] CTOS法によるオルガノイド調製とクリニカルバイオバンクへの応用2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第7回クリニカルバイオバンク学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸前がん病変におけるスフェロイド増殖能の多様性2022

    • Author(s)
      角南 智彦, 井上正宏, 小沼邦重, 山田敦, 武藤学
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会.
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • Author(s)
      松浦吉晃, 小沼邦重, 井上匡美, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸がん細胞集団における幹細胞性の可塑性とNotch シグナルによる制御2022

    • Author(s)
      林 奕凱, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] BMP 阻害によるEGFR の制御を介した大腸癌増殖抑制2022

    • Author(s)
      清水翔太, 藤原義之, 近藤純平, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 動く標的を射る―がんの可塑性を撃つ―2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 腹膜播種の抑制を目指した、腹水中卵巣癌の極性制御2022

    • Author(s)
      河田真由子, 近藤純平, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • Author(s)
      Coppo Roberto, 小沼邦重, 近藤純平, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸がん転移におけるがん細胞集団の極性転換の役割2022

    • Author(s)
      小沼邦重, 井上正宏
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 患者由来がん三次元細胞培養の臨床応用2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 胆管系細胞由来オルガノイドを用いた脱細胞化肝臓の肝内胆管再構築2022

    • Author(s)
      友藤 克博, 福光 剣, 近藤 純平, 石井 隆道, 小木曾 聡, 大島 侑, 伊藤 孝, 若間 聡司, 牧野 健太, 堀江 博司, 井上 正宏, 波多野 悦朗
    • Organizer
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Cancer tissue-originated spheroids法の精密化医療への応用2022

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第19回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 機能的単細胞解析によるがん幹細胞多様性の解析2021

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      患者由来がんモデル研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大腸がん幹細胞の多様性-オルガノイドの機能的単細胞解析-2021

    • Author(s)
      井上正宏
    • Organizer
      第39回日本ヒト細胞学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular mechanism of regulating the growth status in cancer stem cells of colorectal cancer2021

    • Author(s)
      Coppo Roberto, Jumpei Kondo, Masahiro Inoue
    • Organizer
      第80回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 12.大腸がん細胞集団における幹細胞の可塑性とNotchシグナルによる制御2021

    • Author(s)
      Lin Yi-kai, 井上正宏
    • Organizer
      第25回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Book] 細胞培養・組織培養の技術 第4版2023

    • Author(s)
      日本組織培養学会[編] (井上正宏分担執筆)
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254310962
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-01-20

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://cbrrd.med.kyoto-u.ac.jp/paper.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi