Exploration of the origin of intratumoral heterogeneity in squamous cell carcinoma by single-cell analysis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08698
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53050:Dermatology-related
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: Saeki Hidehisa 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (80235093)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長田 真一 日本医科大学, 医学部, 准教授 (00244484) ; 平谷 伊智朗 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40583753)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 有棘細胞がん / 腫瘍内不均一性 / 微小環境 / RNA-Seq / シグナル伝達 / 3次元構造

Outline of Final Research Achievements

To investigate the mechanism of intratumor heterogeneity in cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC), we established an experimental system in which cultured cSCC cells (2D) were subcutaneously injected into mice of the same strain to form cSCC tissues (3D), thus reproducing the cancer microenvironment. We then compared the genes expressed in cultured cSCC cells and cSCC tissues by comprehensive RNA-Seq analysis. Pathway analysis of 1488 genes whose expression levels were significantly up- or down-regulated in cSCC tissues revealed that pathways involved in promoting inflammation, cellular immune response, and cell adhesion were highly activated.

Free Research Field

皮膚科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2次元の培養細胞を用いたがん研究は、シグナル伝達経路の解明をはじめ、がん研究を大きく発展させてきたが、3次元組織でのがん細胞の振る舞いを必ずしも反映しているとは言えなかった。本研究は、この2次元と3次元のギャップを埋め、がん微小環境が生じるメカニズムの解明を目指した研究で、3次元のがん組織で活性化している複数のシグナル経路を見出した。本研究の成果は、がんの腫瘍内不均一性の解明と、高齢者に増加している有棘細胞がんの新たな治療法の開発につながることが期待される。