Development of organoid gene analysis system elucidating individual differences in cancer.
| Project/Area Number |
22K19575
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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 | National Cancer Center Japan |
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Principal Investigator |
関根 圭輔 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (00323569)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| 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)
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| Keywords | オルガノイド / 膵癌 / ゲノム編集 |
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| Outline of Research at the Start |
膵癌はその進行が早いことから手術検体からがん細胞を樹立して抗癌剤アッセイや網羅的遺伝子発現解析等を実施して薬剤を選別するには時間的猶予が無いことなどが、研究を進める上でのジレンマとして存在していた。そこで、本研究では上記のジレンマを解消するブレイクスルーとして、VUS（Variants of Uncertain Significance）を含む真に重要な遺伝子変異とゲノム背景を明らかにするため、癌の個性に迫るための効率の良いオルガノイド遺伝子改変技術の開発をめざす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
膵癌は5年生存率が6-10%と極めて予後が悪い難治癌である。癌の個性は遺伝子変異に加え、ゲノム背景や癌細胞の細胞特性に起因すると考えられるため、患者由来腫瘍組織移植モデル（PDX）や患者由来のプライマリ癌細胞が利用されるようになってきている。しかしながら、患者検体を比較する上では摘出時の癌の進展度や変異が異なることから、癌の特性におよぼす遺伝子変異とゲノム背景の違いを区別して評価することが困難である。特に、次世代シークエンス解析の発展により、VUS（Variants of Uncertain Significance）と呼ばれる臨床的意義不明のバリアントが多く見つかっており、機能未知の遺伝子の変異の他、例えば癌抑制遺伝子として有名なp53などにおいても臨床的意義不明のバリアントが数多く存在する。従ってこれらの機能解析はがん治療へ向けた新たな標的としての可能性が期待されている。しかしながら、VUSの機能解析を実施する為にはin vitroで操作可能な癌オルガノイドを対象とした効率の良い遺伝子改変技術の開発が不可欠である。本研究課題では、癌の個性の実態解明へ向け、癌オルガノイドを対象とした効率の良い遺伝子改変技術の開発を目指す。本年度は現状でプライマリ癌細胞を対象に遺伝子改変は数%程度と極めて効率が悪い。遺伝子導入効率が悪いこと、遺伝子組み換え効率が悪いことなどが原因として挙げられる。数%の効率では数百から数千個単位で単離する必要があるが、労力、コスト両面から実験的に困難である。また、膵癌の予後と相関する因子についても不明な点が多い。そこで、組み替えの為の遺伝子導入が一つのハードルになっていると考えられるため、エレクトロポーレーション法の他、遺伝子導入試薬の検討、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターによる導入を検討した。
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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
当初より予定していた、組み替えの為の遺伝子導入効率の向上を目指し、エレクトロポーレーション法の他、遺伝子導入試薬の検討、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターによる導入を検討するなど、予定通りに進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、組み換え効率の向上を目指した検討を実施する。また、組み換え体の検出法の開発については様々な文献情報より、1分子レベルの検出は未だ困難であると予想されるため、最新の文献の調査を続けると共に、蛍光タンパク質を同時に導入した方法についても検討を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] High temporal resolution proteome and phosphoproteome profiling of stem cell-derived hepatocyte development2022
Author(s)
Krumm J, Sekine K, Samaras P, Brazovskaja A, Breunig M, Yasui R, Kleger A, Taniguchi H, Wilhelm M, Treutlein B, Camp JG, Kuster B
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 38
Issue: 13
Pages: 110604-110604
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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