Project/Area Number |
22K06194
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 43060:System genome science-related
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Research Institution | Kagoshima University |
Principal Investigator |
寺薗 英之 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 准教授 (30398143)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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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 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | dormant cells / 休眠細胞 / イオン応答性ゲル / 三次元培養 / heterogeneity / 遺伝的多様性 / がん耐性 / 腫瘍 / 選別技術 |
Outline of Research at the Start |
Dormant cellsはその存在が昔から知られている一方で、現在でも単離・精製が非常に困難な細胞である。理由としてどの細胞が休眠状態なのか増殖性が高い細胞なのか見た目で簡単に判別できないことが挙げられる。私はこれまでにイオン応答性ゲルを用いて細胞を三次元的に封入・培養し、特徴的な細胞を選別・回収する独自の技術を開発してきた。そこで、独自技術により休眠細胞を選択・精製し、高増殖性の細胞と遺伝的に遺伝子発現がどのように異なるか網羅的に比較し、休眠細胞において高発現している遺伝子をターゲットに休眠がん細胞に効果的な治療戦略の構築、さらには休眠がん細胞をターゲットにした抗がん薬の探索を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
がん治療において、がん細胞が獲得する抗がん薬に対する耐性獲得は治療を困難にする重要な因子である。我々は、がん耐性化のメカニズムとしてがん組織中の細胞毎の遺伝的不均一性(heterogeneity)が大きく関わっている事に着目し研究を行っている。本申請では、がん細胞でありながらも自身の増殖能力が少ない癌組織中の休眠細胞(dormant cells)が癌の耐性化に寄与していると仮定の下に、その遺伝的背景、特にメッセンジャーRNA (mRNA)を網羅的に検索し、その上でがん細胞の休眠状態を決定する遺伝子、あるいは遺伝群を同定し、dormant cellsをターゲットにした遺伝子治療を確立することを目的とする。 今年度の実績として、これまで開発を進めてきたイオン応答性ゲルを用いて細胞を三次元的に封入・培養し、細胞に遺伝子導入など分子生物学的な処理を施す必要なく増殖性の細胞と休眠状態の細胞を選別できる技術の開発を行った。がん細胞の中で遺伝的多様性が高いとされている神経膠芽腫由来細胞株T98Gをアルギン酸ゲルに封入し三次元培養した。1週間培養したところ、増殖性の細胞はゲル内部で位置を保持した形で増殖し、クラスター化していた。一方、増殖しない細胞は生きたままゲル内で一細胞単位で生存していた。そこで、アルギン酸ゲルをゾル化させ細胞を生きたまま回収しセルソーティングを行ったところ、増殖性の細胞と非増殖性の細胞の分離に成功した。これらの遺伝子発現を比較するため、RNA-seqを行ったところ、非増殖性の細胞では増殖性の細胞に対して特徴的な遺伝子群が多く発現していることを明らかにできた。現在、発現が高い細胞に対してマーカー遺伝子の候補を選定している。
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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
本申請研究を進める上での根幹的な技術である増殖性細胞と非増殖性の細胞分離、ならびに増殖性と非増殖性の細胞の遺伝子発現の違いを網羅的に明にできたことからおおむね順調と判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
RNA-seqの結果より得られた遺伝子群から、非増殖性の細胞についてdormant cellsであるかどうかの解析を進める。また、がん幹細胞との関連について検証を行う。さらに、得られた非増殖性の細胞はなにかのトリガーにより増殖性細胞に転換するのか、あるいは、一旦増殖した細胞が再度非増殖性の細胞に変換するのか、既存の抗がん薬に対する反応性がどのようなものなのかを明らかにし、dormant cellsのがん組織中の振る舞いについて明らかにすることを目指す。
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