| Project/Area Number |
21K08902
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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 55040:Respiratory surgery-related
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| Research Institution | Shimane University (2023)
Okayama University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
山本 寛斉 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (40467733)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊岡 伸一 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30397880)
冨田 秀太 岡山大学, 大学病院, 准教授 (10372111)
諏澤 憲 岡山大学, 大学病院, 助教 (90839713)
江口 傑徳 岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (20457229)
加藤 竜司 名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 肺癌 / 三次元培養 / 腫瘍微小環境 |
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| Outline of Research at the Start |
三次元(3D)培養での腫瘍細胞は二次元(2D)培養と比べ、細胞間インタラクションが生体内に近く、腫瘍微小環境を反映していることが知られている。また、がん難治性に関与する幹細胞性の維持や治療抵抗性の評価にも従来の2D 培養によるアッセイ系より適している。申請者らは、その中でも腫瘍細胞の凝集形態には多様性があり、特にがんの悪性度が高い集団が存在することを発見した。本研究では、より生体内の環境を反映する3D 培養により肺がん細胞の特性を評価し、悪性度と関連する遺伝子を同定し、これを標的とする治療戦略の確立を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、免疫チェックポイント阻害剤の登場により、がん細胞周囲の微小環境（腫瘍微小環境）が治療標的として注目されている。三次元(3D)培養での腫瘍細胞は二次元(2D)培養と比べ、細胞間インタラクションが生体内に近く、腫瘍微小環境を反映していることが知られている。また、がん難治性に関与する幹細胞性の維持や治療抵抗性の評価にも従来の2D 培養によるアッセイ系よりも適している。申請者らは、その中でも腫瘍細胞の凝集形態には多様性があり、特にがんの悪性度が高い集団が存在することを発見した。本研究は、より生体内の環境を反映する3D 培養により肺がん細胞の特性を評価し、悪性度と関連する遺伝子を同定し、これを標的とする治療戦略の確立を目指すものである。
令和3年度は、肺がん細胞株 (n = 30) を用いて3D 培養による細胞凝集塊の形態学的特徴の確認を進め、Grape-like, Spheroid, Monolayer sheet, Other typeの4つに分類した。また、腫瘍学的特徴を明らかにするために、これらの形態学的特徴と増殖能・浸潤能・遊走能の表現型との関連について解析を進めたところ、Monolayer sheet typeの細胞株は浸潤能・遊走能がSpheroid typeの細胞株よりも高いという結果であった。
令和4年度は各肺がん細胞株のin vivoでの腫瘍形成能をマウスモデルを用いて検討を行った。Grape-like, Spheroid, Monolayer sheet, Other typeの4つに分類した細胞株のそれぞれのタイプにおいて概ね腫瘍形成能が認められた。
令和5年度は肺がん細胞株の形態学的特徴や表現型に関連する遺伝子を、網羅的遺伝子解析によって探索した。Spheroid typeの細胞株では血管新生や細胞接着に関与する遺伝子が、Monolayer sheetではEMTや治療抵抗性に関与する遺伝子の発現が高いことが判明した。また凝集形態を規定する因子として、VHLの発現が一部の細胞には関与していた（VHL低い→Spheroid形成）。
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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
肺がん細胞株の形態学的特徴や表現型に関連する遺伝子を、網羅的遺伝子解析によって探索し、Spheroid typeの細胞株では血管新生や細胞接着に関与する遺伝子が、Monolayer sheetではEMTや治療抵抗性に関与する遺伝子の発現が高いことを示すことができたため。また凝集形態を規定する因子として、VHLの発現が一部の細胞には関与していることも示したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、網羅的遺伝子解析によって確認された、発現が上昇していた遺伝子が治療標的となり得るか検討する。
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