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The role of cellular diversity in the metastasis and recurrence of colorectal cancer

Research Project

Project/Area Number 21H02770
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

YAO Ryoji  公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 新井田 厚司  東京大学, 医科学研究所, 講師 (00772493)
丸山 玲緒  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト, プロジェクトリーダー (60607985)
長山 聡  京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70362499)
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大腸がん / 患者由来オルガノイド / 転移・再発
Outline of Research at the Start

大腸がんは、部位別がん死亡率が2位であり、年間5万2千人の患者が亡くなっているが、その治療を困難にする要因に、転移と再発が挙げられる。本研究課題では、患者由来オルガノイド(patient derived organoids, PDOs)を用いて、がん組織を構成する細胞多様性を明らかにする。
21名のIV期大腸がん患者の原発巣、転移巣、再発巣から樹立されたPDOsを比較検討することにより、ヒト生体組織での変化を解析するとともに、in vitroの再構成系およびマウス転移モデルを用いた実証と、ヒト生体組織では解析が困難な転移・再発過程の解明を行う。

Outline of Final Research Achievements

o elucidate the process of metastasis and recurrence of colorectal cancer, we conducted analyses using organoids established from primary, metastatic, and recurrent tumors of the same patient. By visualizing cancer stem cells through genome editing and analyzing the organoid reconstitution process from single cells, we revealed the interactions between cancer stem cells and secretory cells. In orthotopic transplantation experiments in immunodeficient mice, changes in the metastatic potential and cellular diversity of organoids derived from primary, metastatic, and recurrent tumors were elucidated. Furthermore, in disseminated tumor cells detected in distant tissues of mice transplanted with primary tumor organoids, cancer stem cell markers had disappeared. These results indicate the importance of cellular plasticity in the development and metastatic process of cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

同一患者の原発巣・転移巣・再発巣から樹立されたオルガノイドを用いることにより、がん細胞は転移過程で細胞階層性を変化させ、転移能を亢進させることが明らかになった。また遠隔組織には、比較的早い時期に播種細胞が存在するものの、腫瘍の顕在化には再増殖能を獲得する必要があることが示唆された。播種細胞は、転移のみならず再発にも重要な役割を持つことが予想されることから、本研究で明らかにされた播種細胞の特性は、がん治療法を開発する上で、重要な知見であると考えられる。

Report

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

    (23 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (14 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Paneth-like cells produced from OLFM4+ stem cells support OLFM4+ stem cell growth in advanced colorectal cancer2024

    • Author(s)
      Sakahara Mizuho、Okamoto Takuya、Srivastava Upasna、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Suzuki Yutaka、Obama Kazutaka、Nagayama Satoshi、Yao Ryoji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 27-27

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05504-8

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptomic intratumor heterogeneity of breast cancer patient-derived organoids may reflect the unique biological features of the tumor of origin2023

    • Author(s)
      Saeki Sumito、Kumegawa Kohei、Takahashi Yoko、Yang Liying、Osako Tomo、Yasen Mahmut、Otsuji Kazutaka、Miyata Kenichi、Yamakawa Kaoru、Suzuka Jun、Sakimoto Yuri、Ozaki Yukinori、Takano Toshimi、Sano Takeshi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Yao Ryoji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • Journal Title

      Breast Cancer Research

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13058-023-01617-4

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    • Author(s)
      Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Doi Motomichi、Nosato Hirokazu、Iwaki Toshiyuki、Yamanaka Hitomi、Yamamoto Mayuko、Kawachi Hiroshi、Noda Tetsuo、Nagayama Satoshi、Sakanashi Hidenori、Yao Ryoji
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 8 Pages: 2693-2703

    • DOI

      10.1111/cas.15396

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      八尾 良司
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      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 585-588

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      大隅 寛木, 篠崎 英司, 大木 暁, 八尾 良司
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      Volume: 45 Pages: 58-63

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      Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Fukuda Mayuko、Yao Ryoji
    • Journal Title

      STAR Protocols

      Volume: 2 Issue: 4 Pages: 100780-100780

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      10.1016/j.xpro.2021.100780

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    • Author(s)
      Maru Yoshiaki、Tanaka Naotake、Tatsumi Yasutoshi、Nakamura Yuki、Yao Ryoji、Noda Tetsuo、Itami Makiko、Hippo Yoshitaka
    • Journal Title

      The Journal of Pathology

      Volume: 255 Issue: 2 Pages: 177-189

    • DOI

      10.1002/path.5752

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    • Author(s)
      Okamoto Takuya、duVerle David、Yaginuma Katsuyuki、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Kusama Daisuke、Fukuda Mayuko、Yamamoto Mayuko、Perraudeau Fanny、Srivastava Upasna、Kashima Yukie、Suzuki Ayako、Kuze Yuuta、Takahashi Yu、Ueno Masashi、Sakai Yoshiharu、Noda Tetsuo、Tsuda Koji、Suzuki Yutaka,Nagayama Satoshi,Yao Ryoji
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 16 Issue: 4 Pages: 954-967

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.02.012

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  • [Presentation] 大腸癌におけるPaneth様細胞はOLFM4陽性幹細胞から派生し、同細胞の増殖を支持する2023

    • Author(s)
      長山 聡、坂原 瑞穂、岡本 拓也、鈴木 穣、小濱 和貴、八尾 良司
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      八尾 良司
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      八尾 良司
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      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
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      第81回日本癌学会学術総会
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    • Author(s)
      八尾 良司
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      第81回日本癌学会学術総会
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      八尾 良司
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  • [Presentation] 消化管組織の細胞社会ダイバーシティ2022

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      八尾 良司
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      八尾 良司
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      第25回日本がん分子標的治療学会学術集会
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      坂原 瑞穂、八尾 良司
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      八尾 良司
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  • [Presentation] 転移に伴う細胞不均一性の変化2021

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      八尾 良司、長山 聡、岡本 拓也
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      柳沼 克幸、岡本 拓也、長山 聡、八尾 良司
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      第80回日本癌学会学術総会
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  • [Presentation] 患者由来大腸がんオルガノイド同所移植マウスモデルにおける転移播種細胞2021

    • Author(s)
      岡本 拓也、柳沼 克幸、長山 聡、小濱 和貴、八尾 良司
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      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
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      第80回日本癌学会学術総会
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  • [Book] がん微小環境に1細胞レベルで挑む2021

    • Author(s)
      藤田 直也
    • Total Pages
      220
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758103961
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      2021 Annual Research Report

URL: 

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

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