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Spatial proteomic analysis of in vivo and in vitro models of colorectal cancer liver metastasis

Research Project

Project/Area Number 21K07166
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 InstitutionAichi Cancer Center Research Institute

Principal Investigator

Natsume Seiji  愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 研究員 (10813280)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 細田 和貴  愛知県がんセンター(研究所), がん情報・対策研究分野, 研究員 (00728412)
田口 歩  愛知県がんセンター(研究所), 分子診断TR分野, 分野長 (50817567)
谷 眞至  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60236677)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords大腸癌 / 肝転移 / in vivo selection / PDXモデル / プロテオミクス / 多層オミクス解析 / 細胞表面タンパク質 / リン酸化タンパク質 / 高肝転移性細胞株 / in vitro転移モデル
Outline of Research at the Start

大腸癌肝転移の分子生物学的な知見は集積しつつあるものの、決定的な治療法の開発には至っていない。本研究では、マウス大腸癌細胞株からin vivo selectionにより樹立した高肝転移性亜株・低転移性亜株(in vitroモデル)と、外科手術時に採取された大腸癌原発巣と肝転移巣から作成した患者腫瘍組織移植(PDX)モデル(in vivoモデル)を用いて、細胞表面タンパクに重点を置いた網羅的な空間プロテオーム解析を行う。これにより、大腸癌肝転移の分子機構を解明するとともに、大腸癌肝転移巣に特徴的な細胞表面タンパク分子を同定し、大腸癌肝転移を制御するための新規分子標的治療法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

Despite extensive research in understanding molecular biology of colorectal cancer (CRC), its metastatic form continues to pose a substantial challenge, primarily owing to limited therapeutic options. In this study, we will develop patient-derived xenograft (PDX) models of primary CRC tumors and liver metastasis and a comprehensive multi-omics analysis of PDX tumors will be performed, including cell surfaceome and phosphoproteome analysis that focus on the identification of activated signaling pathways. We will also perform multi-omics analysis in mouse CRC cell lines with different metastatic potential. The goal is to overcome CRC by elucidating the molecular mechanisms of metastasis and identifying cell surface molecules as innovative therapeutic targets.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究において、大腸癌肝転移巣由来PDXにおける細胞表面タンパク質の発現プロファイルや機能スクリーニングから機能的サーフェスオームデータ基盤を構築し、その分子生物学的理解を深めることで、既存研究では俯瞰しえなかった革新的細胞表面タンパク質治療標的群を大規模に開拓できる。腫瘍特異性が高い細胞表面分子が同定されれば、抗体薬物複合体や癌抗原ワクチン、CAR-T療法など、免疫療法の革新につながることが期待される。また、大腸癌肝転移巣特異的に発現する分子は、治療標的としてだけでなく、診断、再発・治療効果予測に有用な組織・血液バイオマーカーとしての展開が期待できる。

Report

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

    (14 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Presentation] Multi-omics analysis of mouse colorectal cancer cell lines with high potential of peritoneal dissemination2023

    • Author(s)
      Hisanori Isomura, Haruki Mori, Taisuke Kajino, Yuichi Abe, Toru Miyake, Waki Hosoda, Koji Komori, Masaji Tani, Ayumu Taguchi
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Systems-approach based molecular profiling of mouse models for translational cancer research2023

    • Author(s)
      Ayumu Taguchi, Shuang Zhou, Yuichi Abe, Taisuke Kajino, Hisanori Isomura
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Molecular characterization of mouse colorectal cancer cell lines with high potential of peritoneal metastasis2023

    • Author(s)
      Haruki Mori, Hisanori Isomura, Shuang Zhou, Taisuke Kajino, Yuichi Abe, Takashi Kinoshita, Seiji Natsume, Yusuke Sato, Akira Ouchi, Toru Miyake, Waki Hosoda, Koji Komori, Yasuhiro Shimizu, Masaji Tani, Ayumu Taguchi
    • Organizer
      AACR Annual Meeting 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 同系大腸癌腹膜播種モデルの多層オミクス解析に基づく転移分子機構解明2022

    • Author(s)
      磯村 久徳、森 治樹、周 爽、梶野 泰祐、阿部雄一、夏目誠治、木下敬史、大内 晶、三宅 亨、飯田洋也、細田和貴、小森康司、清水泰博、谷 眞至、田口 歩
    • Organizer
      第33回日本消化器癌発生学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血漿タンパク質と自己抗体の定量的プロファイリングによる大腸がん早期診断バイオマーカーの探索同定2022

    • Author(s)
      磯村 久徳、阿部雄一、山田啓策、大西祥代、田中努、山村健史、中村正直、島田昌明、田近正洋、藤城光弘、川嶋啓揮、田口 歩
    • Organizer
      第33回日本消化器癌発生学会総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血液バイオマーカーが拓く大腸がん検診の近未来2022

    • Author(s)
      田口 歩
    • Organizer
      JDDW 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] In-depth proteomic analysis of cancer models2022

    • Author(s)
      Ayumu Taguchi, Yuichi Abe, Taisuke Kajino, Hisanori Isomura
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Multi-omics analysis of mouse colorectal cancer cell lines with high potential of peritoneal dissemination2022

    • Author(s)
      Hisanori Isomura, Haruki Mori, Taisuke Kajino, Yuichi Abe, Toru Miyake, Masaji Tani, Ayumu Taguchi
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Quantitative profiling of circulating proteins and autoantibodies for early detection of colorectal cancer2022

    • Author(s)
      Yuichi Abe, Hisanori Isomura, Koji Komori, Mitsuhiro Fujishiro, Ayumu Taguchi
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Multi-omics analysis of syngeneic colorectal cancer mouse model of peritoneal dissemination2022

    • Author(s)
      Hisanori Isomura, Haruki Mori, Shuang Zhou, Taisuke Kajino, Yuichi Abe,Seiji Natsume, Takashi Kinoshita, Akira Ouchi, Toru Miyake, Hiroya Iida, Waki Hosoda, Koji Komori, Yasuhiro Shimizu, Masaji Tani, Ayumu Taguchi
    • Organizer
      第12回 名古屋大学医・生理研合同シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Physician scientistを志して ~新しい外科の地平線を切り拓くために~2022

    • Author(s)
      森 治樹, 阿部雄一, 梶野泰祐, 夏目誠治, 木下敬史, 大内 晶, 水野和幸, 三宅 亨, 飯田洋也, 細田和貴, 小森康司, 清水泰博, 谷 眞至, 田口 歩
    • Organizer
      第122回 日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Physician scientistを志して   ~新しい外科の地平線を切り拓くために~2022

    • Author(s)
      森 治樹、阿部雄一、梶野泰祐、夏目誠治、木下敬史、大内 晶、三宅 亨、飯田洋也、水野和幸、細田和貴、小森康司、清水泰博、谷 眞 至、田口 歩
    • Organizer
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] In vitro転移モデルのマルチオミクス解析による大腸癌転移機構の解明と制御法の開発2021

    • Author(s)
      治樹、阿部雄一、夏目誠治、木下敬史、大内 晶、三宅 亨、飯田洋也、細田和貴、小森康司、清水泰博、谷 眞至、田口 歩
    • Organizer
      第59回日本癌治療学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] In vitro大腸癌転移モデルの多層オミクス解析に基づく転移分子機構解明とその制御法の開発2021

    • Author(s)
      森 治樹、阿部雄一、夏目誠治、大内 晶、木下敬史、三宅 亨、飯田洋也、細田和貴、小森康司、清水泰博、谷 眞至、田口 歩
    • Organizer
      第29回日本消化器関連学会週間
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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

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