scRNA-seqを用いた食道癌TME内NK細胞の化学療法による機能的変化の解析
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21K08800
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
森山 大樹 九州大学, 大学病院, 准教授 (70586859)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
甲斐 昌也 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (10755242)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 食道扁平上皮癌 / NK細胞 / scRNA-seq / 腫瘍微小環境 / TME (腫瘍微小環境) / heterogeneity (不均一性) / 化学療法 |
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| Outline of Research at the Start |
TME (腫瘍微小環境) 内にはheterogeneityが存在し、これが癌の浸潤・転移・治療抵抗性に関与する。一方、腫瘍局所におけるNK細胞の殺細胞性を逃避する機序は明らかにされておらず、化学療法に暴露された局所のTME内におけるNK細胞の機能や各サブセットの変化についての過去の検討は皆無である。今回、NAC (術前補助化学療法) 前後の食道癌のTMEを、NK細胞に着目したscRNA-seq (single cell RNA-sequence) を用いて、NK細胞が癌に免疫逃避を許す機序と、NACがTME内NK細胞にもたらす機能的変化を特定する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
腫瘍微小環境(TME)中の各種細胞はいずれも、腫瘍の免疫逃避に関与する形でそれぞれの不均一性(heterogeneity)を保持しており、これが腫瘍の浸潤・転移・治療抵抗性に関わると考えられている。その各種細胞のうちNK細胞は自然免疫系のリンパ球で、初期の生体防御機構において重要な役割を担っている。このNK細胞が正常に働き続けることができず、免疫監視状態を維持することが出来ないために、腫瘍細胞が免疫逃避状態に陥ってしまうのではないかとの仮説のもと、本研究は開始されるに至った。当院における食道扁平上皮癌(ESCC)症例に対する術前精査目的の内視鏡生検、および外科手術からサンプルを採取し、当研究室で導入済みのDrop-seq技術を基盤としたChromium Single Cell Controller (10xGenomics社)を用いて、シングルセルRNAライブラリ作成を重ねた。これらのサンプルを用いたシングルセル解析により、腫瘍内に浸潤したNK細胞の遺伝子発現解析を行った。正常部と腫瘍部においてPD-1，TIM-3，TIGITなどの細胞疲弊を示すマーカーの発現は両者で大きな違いはなかった。一方，NK細胞の細胞障害機能を担っているGranzymeB,Perforin1の発現は癌部で大きく低下していた。以上の結果から，NK細胞の細胞障害機能は癌化に伴って低下しており，発癌過程に関与している可能性が示唆された。次に行う解析として、NK細胞を機能別のsubtypeに再クラスタリングし、各subtypeの機能を同定し、NACの有無による機能の違いとその違いを引き起こす因子を同定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
食道扁平上皮癌検体のサンプルのライブラリ作成は順調に行うことができている。シングルセルデータ解析手法に関しても習熟度が上がってきており，解析を重ねて，食道癌の腫瘍微小環境におけるNK細胞の役割を解明していく。
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| Strategy for Future Research Activity |
食道扁平上皮癌の腫瘍微小環境におけるNK細胞のサブタイプ，その機能を同定する。また、化学療法の有無での相違を遺伝子発現レベルで解析し，腫瘍微小環境に与える影響を解明する。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
