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singularity in normal stroma at emergence of cancer cells

Publicly Offered Research

Project AreaSingularity biology
Project/Area Number 19H05432
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

昆 俊亮  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 講師 (70506641)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Keywordsがんシンギュラリティ / がん臨界 / 正常線維芽細胞 / シンギュラリティ / 正常間質細胞 / 細胞競合 / ex vivoイメージング / がん間質化 / 生体内イメージング
Outline of Research at the Start

腫瘍組織は特殊な微小環境が整備されており、がん細胞によって教育された間質細胞が腫瘍進展に有利に作用する。しかしながら、がん細胞が正常間質細胞と初めて接触した際にどのような相互作用が生じるかはよく分かっていない。本課題では、がん細胞と正常間質細胞との細胞間コミュニケーションの実態を明らかにすることにより、腫瘍細胞社会形成の超初期に生じるシンギュラリティ現象を解明する。

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍組織は特殊な微小環境が整備されており、がん細胞によって教育された間質細胞が腫瘍進展に有利に作用する。しかしながら、がん細胞が基底膜を通過し間質内へと浸潤したとき、すなわちがん細胞が正常間質細胞と初めて接触した際にどのような相互作用が生じるかはよく分かっていない。研究代表者らのこれまでのマウスを用いた研究結果より、正常間質組織は本来抗腫瘍的な場であり、Ras単独変異など比較的悪性度の低い変異細胞は排除されるのに対し、APC/Ras二重変異など悪性度の高い細胞は「シンギュラリティ細胞」として、正常間質からがん間質へと臨界現象をもたらすことを示唆する結果が得られていた。そこで、悪性度の異なるがん細胞と正常間質細胞、具体的には正常線維芽細胞との間でどのような細胞間相互作用を解析した。その結果、RasV12単独変異細胞を正常線維芽細胞と共培養した際、線維芽細胞と接触したRasV12細胞では、細胞内に液胞が蓄積し、細胞が肥大化した。一方、線維芽細胞に接触していないRasV12細胞ではこのような事象は観察されなかった。さらに、タイムラプス解析より、線維芽細胞と隣接し液胞化したRasV12細胞は高頻度に細胞死することが分かった。一方、β-catΔN/RasV12細胞を正常線維芽線維芽細胞と共培養した場合、単独培養時と同様の細胞増殖率、生存率を示した。これらの結果より、正常線維芽細胞はRasV12単独変異など悪性度の低い細胞に対しては、物理的に作用することにより変異細胞の増生を抑制する機能を有するが、Ras変異にβ-cateninの活性化変異をさらに負荷し悪性度が憎悪すると、この抑制効果が干渉されることが示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] GRP30-expressing gastric chief cells do not differentiate but are eliminated via PDK-dependent cell competition during development of metaplasia.2020

    • Author(s)
      1.Hata M, Kinoshita H, Hayakawa Y, Konishi M, Tsuboi M, Oya Y, Hayata Y, Nakagawa H, Tateishi K, Fujiwara H, Hirata Y, Worthley DL, Muranishi Y, Furukawa T, Kon S, Tomita H, Wang TC, Koike K.
    • Journal Title

      Gastroenterology

      Volume: 158 Issue: 6 Pages: 1650-1666

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2020.01.046

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Singularity at emergence of cancer cells in normal stroma2020

    • Author(s)
      昆 俊亮
    • Organizer
      第58回 日本生物物理学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] がん細胞が出現した正常間質組織でのシンギュラリティ現象の解明2020

    • Author(s)
      昆 俊亮
    • Organizer
      新学術領域研究「シンギュラリティ生物学」,「細胞ダイバース」合同会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞競合研究からがん発生研究へ2019

    • Author(s)
      昆 俊亮
    • Organizer
      大阪大学蛋白研シンポジウム「がん研究の新機軸」
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] がん発生のメカニズムを明らかにする

    • URL

      https://top-researchers.com/?p=2623

    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2021-12-27  

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