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Single-cell analysis of neuroendocrine prostate cancer to elucidate pathophysiology and establish novel treatment strategy

Research Project

Project/Area Number 21K19579
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

Kosaka Takeo  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30445407)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 植田 幸嗣  公益財団法人がん研究会, がんプレシジョン医療研究センター がんオーダーメイド医療開発プロジェクト, プロジェクトリーダー (10509110)
西原 広史  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (50322805)
北野 滋久  公益財団法人がん研究会, 有明病院 がん免疫治療開発部, 部長 (60402682)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords神経内分泌がん / リキッドバイオプシー / シングルセル解析 / 次世代シーケンサー / 前立腺癌 / 血液循環腫瘍細胞
Outline of Research at the Start

1.NEPC患者のITH解明のための血液循環腫瘍細胞のシングルセル解析とPDXモデルの作成:NEPC患者の進行度や時間軸に沿ってCTCを回収し、CTCシングルセルRNAシークエンスとシングルセルCNV解析を実施する。PDXモデルも作成する。
2.NEPC患者の空間的遺伝子発現解析システムを統合した多層性ビッグデータ解析
NEPCの臨床検体を最新の空間的遺伝子発現解析システムを用いて解析する。NEPC検体切片における全トランスクリプトームを空間的な位置情報を保ったままマッピングする。オミックスデータを統合解析することでNEPCに対する革新的新規治療戦略を確立する。

Outline of Final Research Achievements

The emergence of treatment-emergent Neuroendocrine Prostate Cancer (tNEPC) has become a clinical problem. Whole-transcriptome analysis using the latest spatial gene expression analysis system in NEPC specimens shows residual expression of the androgen receptor, heterogeneous differences in the expression of downstream AR target factors including PSA, and AR-negative. In addition, NEPC marker-negative portions were also heterogeneously present. By single-cell analysis of circulating tumor cells (CTCs), we found heterogeneity of RNA expression in CTCs among patients and identified several candidate biomarkers characteristic of neuroendocrine transformation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

組織切片における空間的遺伝子発現解析による活性化遺伝子の3次元地図情報と、NEPC患者の血液循環腫瘍細胞(CTC)のシングルセル解析を統合解析することで、NEPCに存在するITHの理解と、ITHの制御を可能とする標的分子を同定した。今後の新規治療戦略確立のための基盤となる研究成果である

Report

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

    (16 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] IDH2 stabilizes HIF‐1α‐induced metabolic reprogramming and promotes chemoresistance in urothelial cancer2023

    • Author(s)
      Shigeta Keisuke、Hasegawa Masanori、Hishiki Takako、Naito Yoshiko、Baba Yuto、Mikami Shuji、Matsumoto Kazuhiro、Mizuno Ryuichi、Miyajima Akira、Kikuchi Eiji、Saya Hideyuki、Kosaka Takeo、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 42 Issue: 4 Pages: 1-27

    • DOI

      10.15252/embj.2022110620

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterizing cyclin-dependent kinase 12(CDK12)-altered aggressive prostate cancer: a twelve-case series2022

    • Author(s)
      Iwasawa Tomohiro、Kosaka Takeo、Yasumizu Yota、Hongo Hiroshi、Yanai Yoshinori、Baba Yuto、Matsumoto Kazuhiro、Nakamura Kohei、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      International Journal of Clinical Oncology

      Volume: 27 Issue: 12 Pages: 1867-1873

    • DOI

      10.1007/s10147-022-02248-z

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Influence of response to prior docetaxel on sensitivity to cabazitaxel in prostate cancer patients with PTEN alterations2022

    • Author(s)
      Kamisawa Ken、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Yasumizu Yota、Hongo Hiroshi、Takeda Toshikazu、Matsumoto Kazuhiro、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 9 Pages: 3161-3168

    • DOI

      10.1111/cas.15473

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The first Japanese case of intraductal cancer of the prostate with checkpoint kinase 2 mutation2022

    • Author(s)
      Hongo Hiroshi、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      Asian Journal of Urology

      Volume: 9 Issue: 4 Pages: 480-482

    • DOI

      10.1016/j.ajur.2022.02.002

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Germline BRCA2 mutation in a case of aggressive prostate cancer accompanied by spinal bulbar muscular atrophy2022

    • Author(s)
      Kosaka Takeo、Hongo Hiroshi、Hayashi Hideyuki、Nakamura Kohei、Nishihara Hiroshi、Mikami Shuji、Beltran Himisha、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      Asian Journal of Andrology

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 116-116

    • DOI

      10.4103/aja.aja_37_21

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A first case of ductal adenocarcinoma of the prostate having characteristics of neuroendocrine phenotype with PTEN, RB1 and TP53 alterations2021

    • Author(s)
      Kobayashi Hiroaki、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Shojo Kazunori、Hongo Hiroshi、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      BMC Medical Genomics

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1186/s12920-021-01093-9

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] First successful case of platinum‐based chemotherapy for neuroendocrine prostate cancer with BRCA2 and PTEN alterations2021

    • Author(s)
      Omura Minami、Kosaka Takeo、Aimono Eriko、Nakamura Kohei、Hongo Hiroshi、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      IJU Case Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 41-44

    • DOI

      10.1002/iju5.12383

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A long-term survivor of metastatic neuroendocrine prostate cancer treated with multimodal therapy: genetic consideration from next-generation sequencing2021

    • Author(s)
      Hongo Hiroshi、Kosaka Takeo、Nakatsuka Seishi、Oya Mototsugu
    • Journal Title

      International Cancer Conference Journal

      Volume: - Issue: 3 Pages: 174-180

    • DOI

      10.1007/s13691-021-00482-2

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] バイオインフォマティクスを用いたカバジタキセル耐性前立腺癌リプログラミング薬剤のスクリーニング2022

    • Author(s)
      本郷 周, 小坂 威雄, 安水 洋太, 田中 伸之, 武田 利和, 森田 伸也, 松本 一宏, 水野 隆一, 大家 基嗣
    • Organizer
      前立腺シンポジウム 2022年
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 前立腺がん細胞の低酸素環境における細胞遊走-増殖ダイコトミーに関わるO-結合型糖鎖の解析2022

    • Author(s)
      山本 大樹, 小坂 威雄, 大家 基嗣, 佐藤 智典
    • Organizer
      第81回日本癌学会総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] シンポジウム1Think different in mCSPC treatment strategies前立腺癌の臨床的生物学的特徴から考えるmHNPC転移性前立腺癌に対する個別化医療2022

    • Author(s)
      小坂 威雄
    • Organizer
      第87回日本泌尿器科学会東部総会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム医療の臨床(腎がん 尿路上皮がん 前立腺がん)2022

    • Author(s)
      小坂 威雄
    • Organizer
      クリニカルバイオバンク学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 前立腺癌におけるBRCA1/2遺伝学的検査と遺伝カウンセリング 遺伝性乳癌卵巣癌(HBOC)診療ガイドライン2021と前立腺癌2021

    • Author(s)
      小坂 威雄
    • Organizer
      第109回 日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 前立腺神経内分泌がんにおける血中循環腫瘍細胞のシングルセル解析と空間的遺伝子発現解析システムを統合した腫瘍内不均一性の解明と革新的新規治療戦略の確立2021

    • Author(s)
      小坂 威雄
    • Organizer
      第109回 日本泌尿器科学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 若手臨床医が基礎研究に携わる意義と方法2021

    • Author(s)
      大家基嗣、小坂威雄
    • Organizer
      第80回 日本癌学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 慶應義塾大学医学部泌尿器科学教室

    • URL

      http://www.keio-urology.jp/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report

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Published: 2021-07-13   Modified: 2024-01-30  

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