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Mechanism of constituting a cancer cell population resistant to molecular-targeted drugs

Research Project

Project/Area Number 22K19368
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

Aoki Shigeki  千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (30728366)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 梅澤 啓太郎  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (30505764)
水野 忠快  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90736050)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywordsがん / 分子標的薬 / 代謝リプログラミング / 細胞間コミュニケーション / 治療抵抗性 / ヘテロジェナイティ / ミトコンドリア / がんヘテロジェナイティ / チロシンキナーゼ阻害薬
Outline of Research at the Start

がんの分子標的薬は副作用が少なく劇的な治療成績を収めているのは事実だが、多くの症例において1年以内に耐性を獲得する。耐性化の原因として、腫瘍内の不均一性が挙げられ、特に、初期治療に抵抗性を示す“寛容性”の細胞が後天的に耐性を獲得することが問題と考えている。また、寛容性細胞を中心に腫瘍全体が抵抗性を示すことを見出しており、そのような集団形成ががんの治療抵抗性を生んでいると思われる。本研究では、いかに治療抵抗性のがん細胞集団が形成されていくかを数理的な解析も交えて明らかとすることを目的とし、次世代のがん治療戦略へ繋げる。

Outline of Final Research Achievements

Cancer cell population is heterogeneous, and beneficial interactions between cells for survival are presumed. In this study, using EGFR-mutant lung cancer cells, we evaluated differences in sensitivity to molecular targeted drugs and examined the impact of population formation on sensitivity. As a result, we found that cells with low sensitivity to Gefitinib exhibited enhanced mitochondrial function, and its inhibition could be beneficial for treatment. Additionally, co-culturing low-sensitivity and high-sensitivity cells revealed an overall shift towards low sensitivity, suggesting that interactions among cancer cells may decrease sensitivity to molecular targeted drugs.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

がんの分子標的薬は副作用が少なく劇的な治療成績を収めているのは事実だが、多くの症例において1年以内に耐性を獲得する。耐性化の原因として、腫瘍内の不均一性が挙げられる。今回、細胞集団内の低感受性細胞を中心に全体が治療寛容性の集団を形成している可能性が見出され、低感受性細胞の特性の一部も明らかとした。今後、何が細胞間相互作用に決定的に重要となるか検討する必要はあるが、ヘテロ集団の十分な理解が次世代のがん治療戦略へ繋がることは間違いないと考えている。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] アルバータ大学薬学部(カナダ)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Potential role of lipophagy impairment for anticancer effects of glycolysis-suppressed pancreatic ductal adenocarcinoma cells2024

    • Author(s)
      Zhang Zhiheng、Aoki Haruna、Umezawa Keitaro、Kranrod Joshua、Miyazaki Natsumi、Oshima Taichi、Hirao Takuya、Miura Yuri、Seubert John、Ito Kousei、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Cell Death Discovery

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1038/s41420-024-01933-4

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Autophagy inhibition suppresses hormone production and cell growth in pituitary tumor cells: A potential approach to pituitary tumors2024

    • Author(s)
      Satou Motoyasu、Wang Jason、Nakano-Tateno Tae、Teramachi Mariko、Aoki Shigeki、Sugimoto Hiroyuki、Chik Constance、Tateno Toru
    • Journal Title

      Molecular and Cellular Endocrinology

      Volume: 586 Pages: 112196-112196

    • DOI

      10.1016/j.mce.2024.112196

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] PINK1-dependent and Parkin-independent mitophagy is involved in reprogramming of glycometabolism in pancreatic cancer cells2022

    • Author(s)
      Miyazaki Natsumi、Shiratori Reika、Oshima Taichi、Zhang Zhiheng、Valencia Robert、Kranrod Joshua、Fang Liye、Seubert John M.、Ito Kousei、Aoki Shigeki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 625 Pages: 167-173

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.004

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] LSD1阻害剤は膵臓がん生存に必要な脂肪酸代謝を阻害する可能性がある2023

    • Author(s)
      張智恒,青木春菜,宮崎菜摘,大島太一,平尾卓也,青木重樹
    • Organizer
      第82回 日本癌学会学術総会
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      2023 Annual Research Report
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    • Author(s)
      大島太一、古市健多、伊藤晃成、青木重樹
    • Organizer
      第46回 日本分子生物学会年会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Several LSD1 inhibitors have a potential to disturb fatty acid metabolism necessary for glycolysis-inhibited pancreatic cancers to survive2023

    • Author(s)
      Zhiheng Zhang, Haruna Aoki, Keitaro Umezawa, Taichi Oshima, Takuya Hirao, Yuri Miura, Kousei Ito, Shigeki Aoki
    • Organizer
      AACR ANNUAL MEETING 2023
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LSD1非依存性の有望な膵がん治療戦略としてのLSD1阻害薬2022

    • Author(s)
      張智恒、青木春菜、平尾卓也、青木重樹
    • Organizer
      第81回 日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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