| Project/Area Number |
22K19564
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
Seiki Makoto 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (50226619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永野 浩昭 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10294050)
浅岡 洋一 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10436644)
宮本 達雄 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (40452627)
硲 彰一 山口大学, 医学部, 特別医学研究員 (50253159)
柴田 健輔 山口大学, 大学院医学系研究科, 講師 (50529972)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | YAP / メカノホメオスターシス / 力学恒常性 / がん免疫 / 人工腸管 / オルガノイド / 腸内細菌叢 / 免疫チェックポイント |
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| Outline of Research at the Start |
現在のがん治療は、標準治療を試し効果を確認しながら手探りで進められる。しかし、事前に有効薬剤を同定し治療を開始できれば、予後改善が期待できる。抗がん剤や免疫チェックポイント阻害剤への抵抗性の源は、がん免疫微小環境である。私たちは、場の“力学的”制御が機能を持った３次元臓器構築に必須であることを見出し、YAP-メカノホメオスターシス(YAP-MH)と名付けた。生体のYAP-MHを反映するようしたマウスミニ腸管は、免疫チェックポイント阻害剤に影響する細菌叢を管腔に持ち、生体に近い機能を持つ臓器培養系である。本研究では、ミニ腸管に血管・免疫系を導入後ヒト化してがん免疫微小環境培養系を創出する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Current cancer treatment often proceeds by trial and error, testing standard therapies and confirming their efficacy as treatment progresses. If effective drugs could be identified in advance, it would be possible to initiate treatment with improved prognosis and reduced suffering. Therefore, utilizing the mechanism of YAP-mechanohomeostasis, which we discovered as an organ-level mechanical control mechanism, we aim to establish a culture system for the cancer immune microenvironment, which is the source of resistance to anticancer drugs. To achieve this, we (1) created simplified mini-intestines, (2) developed a human mini-liver platform with artificial capillaries, and (3) introduced a novel method for spatiotemporal mechanical measurements that are non-contact and label-free to evaluate its self-organizing mechanical control. This method enables the creation of mini-organs containing immune cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
(1)患者ごとの生体を反映したがん免疫微小環境培養系を創出する:本研究で創出するがん免疫微小環境培養系を用いて、治療前に有効な薬剤を予測できれば、患者の予後を改善し、身体的負担、医療費削減につながることから、挑戦的研究として大きな意義がある。(2) 臓器の力学制御による新しい視点からの治療開発: 慢性炎症などによる線維化は組織を硬くしてYAPを活性化する。YAPは、細胞の増殖・分化だけでなく代謝にも変化を与え、免疫抑制、がん進展を起こす。そこで、本がん免疫微小環境培養系は、”がん免疫組織の力学制御”という新しいコンセプトの治療創出へも役立つと考えられる。
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