| Project/Area Number |
23K21435
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| Project/Area Number (Other) |
21H02927 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
高橋 和久 順天堂大学, 医学部, 教授 (80245711)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 健司 順天堂大学, 医学部, 教授 (10415523)
田島 健 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50384102)
光石 陽一郎 順天堂大学, 医学部, 助教 (10647001)
高 遼 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (60795178)
高橋 史行 順天堂大学, 医学部, 客員教授 (70327823)
柳下 薫寛 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 主任研究員 (80781674)
眞鍋 理一郎 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 上級研究員 (30280837)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | 中皮腫 / 腫瘍内不均一性 / シングルセル解析 / エピジェネティクス |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は、「長期に渡り新規治療法が開発されていない中皮腫における新規治療標的の同定と機能解析ならびに臨床応用」である。中皮腫では従来の網羅的遺伝子解析から新規治療標的の同定に至らず、新規治療法の開発が遅々として進まない。そこで研究代表者は、シングルセルRNA-seqとATAC-seqにより細胞系譜構築を行うことでエピジェネティクスに対する標的を絞り込み、中皮腫における新規治療標的としてなり得るか検討していく。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、「長期に渡り新規治療法が開発されていない中皮腫における新規治療標的の同定と機能解析ならびに臨床応用」である。近年のがんの予後改善に大きく寄与したものは、次世代シーケンサーを用いた網羅的遺伝子解析により、ドライバー遺伝子変異に対する分子標的薬の開発であった。しかし中皮腫ではこれらの変異は同定されず、分子標的薬の開発は皆無であり、新規治療法の開発が遅々として進まない。近年の大規模網羅的研究から、中皮腫は治療抵抗性に関与する極めて強い腫瘍内不均一性がみられ、その原因としてエピジェネティクスの関与が想定される。本研究では、同一細胞から遺伝子発現とクロマチンの状態をシングルセルRNA-seqとシングルセルATAC-seqを用いて直接比較解析し、細胞分化の軌道を描くことにより治療抵抗性サブクローンの起源と分化の追跡を行う。この解析により近年新たな治療標的として注目されているエピジェネティクスに対する中皮腫の新規治療法の確立を探究する。
①細胞株を用いたシングルセル解析を行う。臨床検体を使用する前に中皮細胞株で細胞系譜が構築できるか検証するために、同一患者より採取され樹立された形態的に異なる（上皮様・肉腫様・中間）3つの腹膜中皮細胞 (HOMCs)を使用している。本研究ではシングルセルRNA-seqによりサブクローンをクラスタリングし細胞系譜を作成するが、これと並行してゲノム全領域の中でプロモーターやエンハンサーなどの遺伝性制御にかかわるオープンクロマチン領域だけを識別可能なシングルセルATAC-seq解析も施行する。
②臨床検体を用いたシングルセル解析を行う。診断時に大多数の症例において胸水貯留がみられるため、手術検体を使用する前に胸水を用いてシングルセル解析の最適化を行い、上記と同様の解析を行っている。さらに同一患者由来の抗がん剤治療前後の臨床検体においても同様の解析をおこなっている。
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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
計画に対して研究を進め、本年度は臨床検体を中心にシングルセル解析を行っている。臨床検体においても最適化も終了し、手術検体ならびに胸水検体においてシングルセル解析を行っている。これらの結果から計画に則り研究は進んでいると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
①細胞株を用いたシングルセル解析
同一患者より採取され樹立された形態的に異なる（上皮様・肉腫様・中間）3つのHOMCsを用いてシングルセル解析を行っている。細胞株であり、それぞれのクラスタは似通っているが、特徴的なクラスタの存在が明らかになっており、これらのクラスタのマーカー遺伝子の抽出を試みる。またATAC-seqとの統合解析を行い、どの転写因子がそれぞれのクラスタへの分化に必要なのかを同定していく。
②臨床検体を用いたシングルセル解析
胸水検体を採取して核抽出を行っているが、保存の手法で著しくDNAとRNAのクオリティが異なるため、複数の保存方法を試し最適化を図り、手術検体ならびに胸水検体でシングルセル解析を行っている。細胞株と同様の解析を行い、それぞれのクラスタのマーカー遺伝子ならびに分化に必要な転写因子を同定していく。
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