| Project/Area Number |
22K15510
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 50010:Tumor biology-related
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| Research Institution | Osaka International Cancer Institute |
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Principal Investigator |
Hiratsuka Toru 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪国際がんセンター(研究所), その他部局等, 腫瘍増殖制御学部 主任研究員 (30893028)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ERK / 膵がん / 揺らぎ / ライブイメージング / オルガノイド / ゆらぎ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、細胞内シグナルであるEGFR-ERK経路に注目し、その時間的ダイナミクスが癌に与える影響を明らかにし、そのダイナミクスを考慮した新たな抗癌剤投与プログラムを創出することを目指す。申請者はこれまでに、正常上皮組織でERK活性が揺らぎでおり、それが細胞の増殖、分化に関与することを示している。そこで本研究では、ERK活性をただ低くするのではなく、「揺らがせる」ことを試みる。抗癌剤の投与をマイコン装置で制御することにより、様々な時間パターンのERK活性を作り出し、その効果を検証する。さらに、担癌マウスにおけるin vivo生体ライブイメージングを用い、生体における「揺らぎ」の効果を検証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
This study focused on the temporal dynamics of EGFR-ERK signaling pathway in pancreatic cancer development. 10 patient-derived pancreatic cancer organoid lines were comprehensively analyzed by wide-area observation and automated image analysis. This revealed the heterogeneous signal dynamics in individual organoid lines. We evaluated the heterogeneous effects of drugs targeting EGFR-ERK signaling pathway in vitro. In addition, we established an intravital imaging model of orthotopically transplanted human pancreatic cancer cells in mice. This study reveals the temporal dynamics of intracellular signal, tumor growth and drug efficacy. This will pave the way for the development of new drugs and their evaluation for the future achievement of personalized medicine.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、既存のオルガノイドを用いたがん研究のボトルネックとなっていた、（１）患者ごと、オルガノイドごとの不均一性の評価方法、（２）その時間による変化、（３）生体内環境がそれに与える影響、にアプローチしたものであり、学術的および臨床的意義の大きい研究であると言える。本手法は、他のがんや再生医学分野においても応用可能なアプローチであり、今後の波及効果が見込まれる。また、本研究にて得られた患者ごとのがん不均一性の定量的なデータは、将来の新規薬剤の開発や評価、さらには個別化医療の実現に寄与する実践的なものであると考えられる。
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