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Molecular analysis of transdifferentiation in tumor tissue

Research Project

Project/Area Number 22K19468
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 50:Oncology and related fields
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

YAO Ryoji  公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)

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: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords大腸癌 / 患者由来オルガノイド / 大腸がん
Outline of Research at the Start

低分化大腸がんから患者由来オルガノイド(PDOs)を樹立し、それぞれが由来するがん組織の臨床病理情報と免疫不全マウスへの移植組織の組織学的解析に基づき、各PDOsがin vivoで生じるがん種を明らかにする。オミックスプロファイリングを行い、内因性の規定因子の同定を試みるとともに、臨床検体の空間的トランスクリプトーム解析を行い、微小環境との相互作用を明らかにする。取得された情報を統合的に解析し、細胞運命決定プログラムのモデルを作成する。薬理学的摂動実験を行いモデルを検証し、低分化大腸がんにおける細胞多様性の発生・維持機構を明らかにするとともに、治療戦略を探索する。

Outline of Final Research Achievements

It is known that well- and moderately-differentiated tubular adenocarcinomas, which account for 90% of colorectal cancers, reflect the cellular lineage of normal colorectal tissues with stem cells at their apex. However, the mechanisms of development and homeostasis maintenance in poorly-differentiated colorectal cancers, which have different cellular compositions, are not well understood. In this study, we established patient-derived organoids and generated the analysis platform. Alongside gene mutation and expression analysis, we conducted single-cell level cloning and heterotopic and orthotopic transplantation experiments to investigate the differentiation conversion mechanisms of three types of poorly-differentiated colorectal cancer, including mucinous carcinoma, signet-ring cell carcinoma, and poorly-differentiated adenocarcinoma.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

複数の細胞種が存在する低分化大腸癌から患者由来オルガノイドを樹立することにより、がん組織の細胞多様性と可塑性の細胞生物学的な解析が可能になったことは、学術的に意義があると考えられる。また、進行が早く、腹膜転移が多いとされ、予後不良であることが知られている低分化大腸癌の治療法開発の解析プラットフォームとしての貢献が期待される。

Report

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

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Paneth-like cells produced from OLFM4+ stem cells support OLFM4+ stem cell growth in advanced colorectal cancer2024

    • Author(s)
      Sakahara Mizuho、Okamoto Takuya、Srivastava Upasna、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Suzuki Yutaka、Obama Kazutaka、Nagayama Satoshi、Yao Ryoji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 27-27

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05504-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptomic intratumor heterogeneity of breast cancer patient-derived organoids may reflect the unique biological features of the tumor of origin2023

    • Author(s)
      Saeki Sumito、Kumegawa Kohei、Takahashi Yoko、Yang Liying、Osako Tomo、Yasen Mahmut、Otsuji Kazutaka、Miyata Kenichi、Yamakawa Kaoru、Suzuka Jun、Sakimoto Yuri、Ozaki Yukinori、Takano Toshimi、Sano Takeshi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Yao Ryoji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • Journal Title

      Breast Cancer Research

      Volume: 25 Issue: 1 Pages: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13058-023-01617-4

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integration of human inspection and artificial intelligence‐based morphological typing of patient‐derived organoids reveals interpatient heterogeneity of colorectal cancer2022

    • Author(s)
      Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Doi Motomichi、Nosato Hirokazu、Iwaki Toshiyuki、Yamanaka Hitomi、Yamamoto Mayuko、Kawachi Hiroshi、Noda Tetsuo、Nagayama Satoshi、Sakanashi Hidenori、Yao Ryoji
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 113 Issue: 8 Pages: 2693-2703

    • DOI

      10.1111/cas.15396

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 患者由来オルガノイドを用いた細胞個性解析2022

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Journal Title

      Medical Science Digest

      Volume: 48 Pages: 585-588

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] BRAF V600E変異陽性大腸癌オルガノイドを用いたEGFR、BRAF及びMAPK阻害の耐性に関わるバイオマーカーの解明2022

    • Author(s)
      大隅 寛木、篠崎 英司、大木 暁、八尾 良司
    • Journal Title

      大和証券ヘルス財団研究業績集

      Volume: 45 Pages: 58-63

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 大腸癌におけるPaneth様細胞はOLFM4陽性幹細胞から派生し、同細胞の増殖を支持する2023

    • Author(s)
      長山 聡、坂原 瑞穂、岡本 拓也、鈴木 穣、小濱 和貴、八尾 良司
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 大腸がん組織の恒常性維持機構の解明2023

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      日本患者由来がんモデル学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 患者由来オルガノイドから見えてきたがん組織の細胞社会ダイバーシティ2022

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 患者由来大腸癌オルガノイドのAIによる形態タイピングの試み2022

    • Author(s)
      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 同一患者に由来するヒト大腸がんオルガノイドを用いたがんの発生・転移機構の解明2022

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 患者由来オルガノイドを使った大腸癌組織細胞多様性の解析2022

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      第4回 学際的がん研究 夏の学校@別府
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 消化管組織の細胞社会ダイバーシティ2022

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      細胞社会ダイバーシティーの統合的解明と制御 研究成果報告 公開シンポジウム 細胞社会ダイバーシティーの理解と制御 -これまでとこれから-
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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

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