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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Integrative analysis of genetical mutations and heterogeneity based on stemness in breast cancer cells

Research Project

Project/Area Number 18H02679
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

後藤 典子  金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (10251448)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡本 康司  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (80342913)
鈴木 穣  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323646)
島村 徹平  名古屋大学, 医学系研究科, 特任准教授 (00623943)
多田 敬一郎  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 医長 (80271568)
東條 有伸  東京大学, 医科学研究所, 教授 (00211681)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords1細胞 / PDX / スフェロイド / トリプルネガティブ乳がん / IGF / セマフォリン / ニューロピリン
Outline of Annual Research Achievements

乳がん臨床検体のトリプルネガティブタイプを用いて、patient-derived xenograft (PDX)を作成、ここからスフェロイド培養を継続的に再現性よく行える培養条件の検討を詳細に行った。結果、3検体において、再現性よくスフェロイド培養を行える条件が整った。これらを用いて、IGF1RとNP1に対する抗体を用いてセルソーティングを行い、再現性よくIGF1Rの高い細胞群と、NP1の高い細胞群を濃縮できる条件検討を行った。
2検体について、それぞれの細胞群を用いて、FluidumのC1 single cell-prep systemにより、1細胞を回収して、各細胞分画ごとに50-100個の微量RNAシークエンスを行った。同時に、それぞれの細胞群を用いて、エクソームシークエンスを行った。
現在新たにトリプルネガティブタイプ2検体について、PDX作成後、再現性よくスフェロイド培養が行えている。さらに、あとトリプルネガティブ2検体について、条件検討がすんだところで、それぞれの細胞群を用いて、FluidumのC1 single cell-prep systemにより、1細胞を回収して、各細胞分画ごとに50-100個の微量RNAシークエンスを行う。同時に、それぞれの細胞群を用いて、エクソームシークエンスを行う。
解析が進んでいるものについては、情報解析を進め、親玉がん幹細胞とその性質を規定するパスウエイを絞り込む。ゲノム変異の蓄積によるがん細胞不均一性と、がん幹細胞様細胞を頂点とするヒエラルキーとの統合的な理解を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

乳がん臨床検体のトリプルネガティブタイプを用いて、patient-derived xenograft (PDX)を作成、ここからスフェロイド培養を継続的に再現性よく行える培養条件の検討を詳細に行った。結果、3検体において、再現性よくスフェロイド培養を行える条件が整った。これらを用いて、IGF1RとNP1に対する抗体を用いてセルソーティングを行い、再現性よくIGF1Rの高い細胞群と、NP1の高い細胞群を濃縮できる条件検討を行った。
研究に必要な倫理申請を行い、承認を得た。
2検体について、それぞれの細胞群を用いて、FluidumのC1 single cell-prep systemにより、1細胞を回収して、各細胞分画ごとに50-100個の微量RNAシークエンスを行った。同時に、それぞれの細胞群を用いて、エクソームシークエンスを行った。
乳腺外科へ出向いて、外科手術直後のサンプルをいただき、初代培養を行うとともに、組織切片を作成してPDX構築を行った。トリプルネガティブタイプのみならず、ルミナルタイプ、HER2ポジティブタイプについても、継続的に初代培養、PDXの構築を行い、カタログ化、収集している。初代培養、もしくはPDX由来の細胞は、スフェロイド並びにオルガノイド培養に供し、継続的に維持可能な検体の選別を行っている。

Strategy for Future Research Activity

現在新たにトリプルネガティブタイプ2検体について、PDX作成後、再現性よくスフェロイド培養が行えている。さらに、あとトリプルネガティブ2検体について、同様のスフェロイド培養が可能な検体を収集する。再現性よくスフェロイド培養を行える条件が整ったら、IGF1RとNP1に対する抗体を用いてセルソーティングを行い、再現性よくIGF1Rの高い細胞群と、NP1の高い細胞群を濃縮できる条件検討を行う。条件検討がすんだところで、それぞれの細胞群を用いて、FluidumのC1 single cell-prep systemにより、1細胞を回収して、各細胞分画ごとに50-100個の微量RNAシークエンスを行う。同時に、それぞれの細胞群を用いて、エクソームシークエンスを行う。
解析が進んでいるものについては、情報解析を進め、親玉がん幹細胞とその性質を規定するパスウエイを絞り込む。ゲノム変異の蓄積によるがん細胞不均一性と、がん幹細胞様細胞を頂点とするヒエラルキーとの統合的な理解を目指す。

  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Elucidation of Breast Cancer Tissue Diversity by Comprehensive Analysis of Minimum Unit Omics2019

    • Author(s)
      Gotoh Noriko
    • Journal Title

      Impact

      Volume: 2019 Pages: 30~32

    • DOI

      10.21820/23987073.2019.3.30

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Semaphorin signaling via MICAL3 induces symmetric cell division to expand breast cancer stem-like cells2019

    • Author(s)
      Tominaga Kana、Minato Hiroshi、Murayama Takahiko、Sasahara Asako、Nishimura Tatsunori、Kiyokawa Etsuko、Yano Masao、Mori Masaki、Akashi Koichi、Okamoto Koji、Tanabe Masahiko、Tada Kei-ichiro、Tojo Arinobu、Gotoh Noriko
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 116 Pages: 625~630

    • DOI

      10.1073/pnas.1806851116

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Drug discovery of anticancer drugs targeting methylenetetrahydrofolate dehydrogenase 22018

    • Author(s)
      Asai Ayumu、Koseki Jun、Konno Masamitsu、Nishimura Tatsunori、Gotoh Noriko、Satoh Taroh、Doki Yuichiro、Mori Masaki、Ishii Hideshi
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 4 Pages: e01021~e01021

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2018.e01021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cancer stem-like properties and gefitinib resistance are dependent on purine synthetic metabolism mediated by the mitochondrial enzyme MTHFD22018

    • Author(s)
      Nishimura Tatsunori、Nakata Asuka、Chen Xiaoxi、Nishi Kurumi、Meguro-Horike Makiko、Sasaki Soichiro、Kita Kenji、Horike Shin-ichi、Saitoh Kaori、Kato Keiko、Igarashi Kaori、Murayama Takahiko、Kohno Susumu、Takahashi Chiaki、Mukaida Naofumi、Yano Seiji、Soga Tomoyoshi、Tojo Arinobu、Gotoh Noriko
    • Journal Title

      Oncogene

      Volume: 38 Pages: 2464~2481

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41388-018-0589-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polyamine flux suppresses histone lysine demethylases and enhances ID1 expression in cancer stem cells2018

    • Author(s)
      Tamari Keisuke、Konno Masamitsu、Asai Ayumu、Koseki Jun、Hayashi Kazuhiko、Kawamoto Koichi、Murai Noriyuki、Matsufuji Senya、Isohashi Fumiaki、Satoh Taroh、Goto Noriko、Tanaka Shinji、Doki Yuichiro、Mori Masaki、Ogawa Kazuhiko、Ishii Hideshi
    • Journal Title

      Cell Death Discovery

      Volume: 4 Pages: 1-9

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41420-018-0117-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Regulatory mechanisms for breast cancer stem-like cells and patient-derived xenograft (PDX)2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      第65回日本実験動物学会総会・シンポジウム,
    • Invited
  • [Presentation] 乳がんの三次元培養とPDXを用いたがん幹細胞制御機構解明へのアプローチ2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      細胞凝集研究会2018
    • Invited
  • [Presentation] Maintenance of stemness and niche environment of breast cancer cells by FRS2β, a feedback inhibitor for HER2-ERK pathway, during mammary tumorigenesis2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      The 8th FUSCC-CRIKU Joint Symposium on Tumor Biology
    • Invited
  • [Presentation] Analysis of regulatory mechanisms in breast cancer-stem like cells by using spheroid cultures of patient-derived cancer cells and patient-derived xenograft (PDX) models2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa
    • Invited
  • [Presentation] 乳がんの三次元培養とPDXを用いたがん幹細胞制御機構解明へのアプローチ2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会・ワークショップ「新たな技術がもたらすがん治療難治性の克服にむけた新しいアプローチ」
    • Invited
  • [Presentation] Growth factor and cytokine signaling regulates breast cancer stem-like cells and their niche2018

    • Author(s)
      後藤典子
    • Organizer
      第7回Cancer Stem Cell Symposium
    • Invited
  • [Book] がん幹細胞を維持する細胞内シグナル伝達系2018

    • Author(s)
      村山貴彦、後藤典子
    • Total Pages
      1169-1173
    • Publisher
      文光堂
  • [Book] 乳腺オルガノイド2018

    • Author(s)
      西村建徳、Chen Xiaoxi 、後藤典子
    • Total Pages
      281-289
    • Publisher
      羊土社

URL: 

Published: 2019-12-27  

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