| Project/Area Number |
23K27404
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| Project/Area Number (Other) |
23H02713 (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 (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49050:Bacteriology-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
佐々木 伸雄 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30777769)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2025: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | オルガノイド / 腸内細菌 / 大腸癌 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は， 腸内細菌情報を付与した新規大腸癌オルガノイドバンクの構築し，細菌依存的な発癌過程の分子基盤を理解することを目指す．本課題のオルガノイドバンク事業は従来のものと異なり，患者からオルガノイドを樹立するだけではなく，患者の腸内細菌叢も同時に調べるのが特徴である．申請者が開発したオルガノイド共培養システムを用いて機能的実証実験を実施し，腸内細菌依存的な大腸癌発症原理の新しい理解と洞察を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目的は，腸内環境に注目した新奇大腸癌発癌機構を解明することであり，そのために大腸癌由来オルガノイドの樹立（バイオバンク事業）と患者便の腸内細菌叢の解析を同時に実施する．初年度であるR5年度の実績として，各マイルストーン達成状況について以下のように報告する．
1. ヒト検体入手パイプラインの構築：所属大学医学部附属病院協力の下，大腸癌患者からヒト検体（大腸組織，便，血液）を入手するため，ヒト検体を用いた臨床研究の申請の準備を行った．本申請は本学IRBによって無事承認され，実際に我々は病理診断に影響が出ない大腸癌組織から10cm程度離れた正常腸管上皮組織を入手することに成功した．
2. ヒトオルガノイド培養条件の確立：当研究室ではマウス組織由来オルガノイドの培養系を立ち上げているが，ヒト組織由来オルガノイドの培養については初の試みであった．いくつかのヒト大腸オルガノイド培地条件を試したところ， IGF-1とFGF-2を添加する培地条件で，ヒト正常大腸オルガノイドを安定的に培養することができた．これまでに，3名の患者から正常組織由来オルガノイドの樹立に成功し，凍結ストックを作成した．
3. ヒト検体由来ゲノム解析：これまでにオルガノイド，血液，便，それぞれの組織からgenome DNAを抽出するプロトコルを確立した．実際に，これらの患者由来検体から十分量のgenome DNAを得ることに成功している．現在，これらのgenome DNAは凍結ストックを作成し，一定量のサンプルが集まった時点で，オルガノイドと血液由来genome DNAは全エクソームシーケンス解析，そして便由来bacteria genome DNAは16S rDNAシーケンス解析を実施する予定である．
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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
当該年度は，申請時に計画していたマイルストーンについて全て滞りなく達成できた．また，本課題研究の重要なポイントであるヒトオルガノイドバンク事業の点についてだが，当研究室においても問題なくヒト検体由来からオルガノイドを樹立できたことから，本事業も問題なく推進できることが分かったため，おおむね順調に進展していると評価した．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は，引き続きヒト検体の収集することに注力し，バンク事業を拡大化を図る．目標値として，疾患オルガノイド=10株，正常部オルガノイド＝10株の樹立，そしてバイオバンク作製を目指す．さらに次年度は樹立したオルガノイドの体細胞突然変異を明らかにするため，全エクソームシーケンスの実施とその解析パイプラインの構築を行う．
また，便検体を用いたbacteria genomeサンプルに関しても，次世代シーケンサーを用いたメタゲノム解析を行い，健常人と大腸癌患者間における腸内細菌叢の違いを明らかにする．その際に，生物統計解析を実施することで，大腸癌の発症に関連する微生物を同定する解析パイプラインの構築を行う．
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