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2020 Fiscal Year Annual Research Report

大腸がんの進展に伴う細胞多様性の変化

Research Project

Project/Area Number 19K22570
Research InstitutionJapanese Foundation for Cancer Research

Principal Investigator

八尾 良司  公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
KeywordsPDOs / 大腸がん / 転移・再発
Outline of Annual Research Achievements

がん組織は、がん幹細胞から生じる様々な分化形質をもつ細胞種から構成されると考えられている。このような細胞多様性に関する解析は、これまで主にがんモデル動物を用いて進められてきたが、ヒト組織では、技術的・倫理的な制約によりヒトでの実証実験が困難であり、十分に理解されていない。本研究課題では、がん組織の細胞多様性について明らかにし、生物学的な実証と臨床病理学的な検証により、治療標的分子の探索や患者層別化など、新たな治療法開発を推進するための学術基盤を構築することを目的とする。本研究では、大腸がん患者の原発巣・転移巣の同時切除検体に加え、再発巣から樹立された患者由来オルガノイド(PDOs)を解析対象とする。同一患者由来PDOsのscRNA-seq解析を行い、5つのクラスターからなる大腸がん組織の細胞クラスターモデルを作製した。さらに、DEG解析により、幹細胞に特徴的な遺伝子群を同定することに成功した。それらの中で最も幹細胞クラスターに相関が高かった遺伝子の3'UTR領域に、IRES-EGFR-P2A-inducible Cas9カセットをゲノム編集により導入した。その結果、本研究課題で同定したがん幹細胞はオルガノイドの維持に必須であること、また一つのがん幹細胞から分化形質をもつ細胞が産生され、オルガノイドは再構成することができることが明らかになった。さらに、オルガノイド再構成過程のscRNA-seqでは、がん組織にも細胞階層性が存在する可能性が示されている。これらの結果は、患者由来PDOsが、大腸がん組織の細胞多様性の解明に貴重な研究リソースであることを示唆しており、転移・再発に関する研究展開が期待される。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

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

  • [Journal Article] Comparative Analysis of Patient-Matched PDOs Revealed a Reduction in OLFM4-Associated Clusters in Metastatic Lesions in Colorectal Cancer2021

    • Author(s)
      Okamoto Takuya、duVerle David、Yaginuma Katsuyuki、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Kusama Daisuke、Fukuda Mayuko、Yamamoto Mayuko、Perraudeau Fanny、Srivastava Upasna、Kashima Yukie、Suzuki Ayako、Kuze Yuuta、Takahashi Yu、Ueno Masashi、Sakai Yoshiharu、Noda Tetsuo、Tsuda Koji、Suzuki Yutaka,Nagayama Satoshi,Yao Ryoji
    • Journal Title

      Stem Cell Reports

      Volume: 16 Pages: 954~967

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.02.012

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of the RAS signaling network in response to MEK inhibition using organoids derived from a familial adenomatous polyposis patient2020

    • Author(s)
      Osumi Hiroki、Muroi Atsushi、Sakahara Mizuho、Kawachi Hiroshi、Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Takano Hiroshi、Kusama Daisuke、Shinozaki Eiji、Ooki Akira、Yamaguchi Kensei、Ueno Masashi、Takeuchi Kengo、Noda Tetsuo、Nagayama Satoshi、Koshikawa Naohiko、Yao Ryoji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74530-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 患者由来オルガノイドを用いた大腸がん組織の細胞不均一性の解明2021

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      第20回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] がん患者由来オルガノイドを用いた研究2020

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] ヒト大腸がんオルガノイド同所移植マウスモデルにおける転移腫瘍の発生とEMTマーカーの発現2020

    • Author(s)
      柳沼 克幸、岡本 拓也、長山 聡、八尾 良司
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 患者由来大腸がんオルガノイド同所移植マウスモデルにおける転移播種細胞の同定2020

    • Author(s)
      岡本 拓也、柳沼 克幸、長山 聡、八尾 良司
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 大腸癌組織を構成する細胞集団の多様性2020

    • Author(s)
      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
    • Organizer
      第79回日本癌学会学術総会
  • [Presentation] 患者由来オルガノイドを用いた大腸がんの発生、転移・再発機構の解明2020

    • Author(s)
      八尾 良司
    • Organizer
      患者由来がんモデル講演会 -基礎研究から臨床応用まで-

URL: 

Published: 2021-12-27  

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