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2023 Fiscal Year Annual Research Report

がん個別化放射線治療法の確立に向けたTR研究

Research Project

Project/Area Number 21KK0144
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

原田 浩  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80362531)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 通央  京都大学, 医学研究科, 准教授 (40597936)
小林 稔  京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (40644894) [Withdrawn]
諏訪 達也  京都大学, 生命科学研究科, 研究員 (00914863)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2024-03-31
Keywordsがん / 放射線治療 / 微小環境 / 低酸素
Outline of Annual Research Achievements

腫瘍組織の内部には、血管から十分な酸素が供給されない低酸素領域が存在し、がんの悪性形質と治療抵抗性を誘導している。本研究開始前までに申請者らは、低酸素がん細胞が放射線治療を生き残り、酸素・栄養環境の良い血管近傍に浸潤して、がんの再発を引き起こすという『がんの再発メカニズム』を解明してきた。また、がんの治療抵抗性と浸潤・転移能を誘導する遺伝子ネットワークを同定してきた。これら独自の知見を個別化医療の実現に繋げるには、患者毎に異なる“腫瘍内低酸素の量”をモニターして放射線治療効果を予測する系を確立することに加え、低酸素がん細胞の放射線抵抗性に関わる遺伝子を同定し、これを阻害する治療法を確立することが肝要である。そこで本研究で申請者は、海外共同研究者との予備研究で見出してきた『低酸素がん細胞が発現・分泌し、自身と周囲のがん細胞の放射線抵抗性を、それぞれオートクリン的・パラクリン的に誘導する分泌タンパク質』に着目し、以下の3つに大別される国際共同研究を展開した。
1. 低酸素がんがSPINK1を発現・分泌するメカニズム、およびSPINK1ががん細胞の放射線抵抗性を亢進するメカニズムを解明した。
2. SPINK1に対する独自のモノクローナル抗体を作成した。そして血中SPINK1濃度を指標に腫瘍内低酸素の量・放射線抵抗性・患者の予後を予測する「高感度の評価系」を確立した。
3. がん患者の臨床検体を対象に、血中SPINK1濃度とがん患者の予後不良の相関を確認した。
以上の研究を通じ、「血中のSPINK1濃度を指標に腫瘍内低酸素画分と患者の予後不良を予測する検査キット」の開発に繋がる基礎データを取得した。また、SPINK1阻害剤が有効ながん患者を選別し、SPINK1阻害剤と放射線の併用療法を適用する個別化医療の実現に向け、礎を築いた。

  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 11 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Oxford(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Oxford
  • [Journal Article] Hypoxia- and Postirradiation Reoxygenation-induced HMHA1/ARHGAP45 expression contributes to cancer cell invasion in a HIF-dependent manner2024

    • Author(s)
      Peter W.T. LEE; Tatsuya SUWA; Minoru KOBAYASHI; Hui YANG; Lina R. KOSEKI; Satoshi TAKEUCHI; Christalle C.T. CHOW; Takaaki YASUHARA; Hiroshi HARADA
    • Journal Title

      British Journal of Cancer

      Volume: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole-Body and Whole-Organ 3D Imaging of Hypoxia Using an Activatable Covalent Fluorescent Probe Compatible with Tissue Clearing2024

    • Author(s)
      Daichi M. Sakamoto; Iori Tamura; Bo Yi; Sho Hasegawa; Yutaro Saito; Naoki Yamada; Yoichi Takakusagi; Shimpei I. Kubota; Minoru Kobayashi; Hiroshi Harada; Kenjiro Hanaoka; Masayasu Taki; Masaomi Nangaku; Kazuki Tainaka; Shinsuke Sando
    • Journal Title

      ACS Nano

      Volume: 18 Pages: 5176-5179

    • DOI

      10.1021/acsnano.3c12716

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reductively convertible nickel phthalocyanine precursor as a biological thiol-responsive turn-on photoacoustic contrast agent2024

    • Author(s)
      Nogita K; Sugahara T; Miki K; Mu H; Kobayashi M; Harada H; Ohe K
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 60 Pages: 1472-1475

    • DOI

      10.1039/d3cc05628g.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DDX5 enhances HIF‐1 activity by promoting the interaction of HIF‐1α with HIF‐1β and recruiting the resulting heterodimer to its target gene loci2024

    • Author(s)
      Yukari SHIRAI; Tatsuya SUWA; Minoru KOBAYASHI; Sho KOYASU; Hiroshi HARADA
    • Journal Title

      Biology of the Cell

      Volume: 116 Pages: e2300077-

    • DOI

      10.1111/boc.202300077

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] AT workshop 2023 -A platform for discussing cutting-edge science in DNA damage signaling, repair, and human disorders-2023

    • Author(s)
      Takata M; Harada H
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 28 Pages: 642-645

    • DOI

      10.1111/gtc.13054

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ZBTB2 is recruited to a specific subset of HIF-1 target loci to facilitate full gene expression under hypoxia2023

    • Author(s)
      Chow CCT; Kobayashi M; Kambe G; *Harada H
    • Journal Title

      Journal of Molecular Biology

      Volume: 435 Pages: 168162-

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2023.168162.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸素生物学で迫るがんの素顔2024

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      信濃町Feather研究会
    • Invited
  • [Presentation] 腫瘍組織内の低酸素とは2024

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第1回統合放射線科学リトリート
  • [Presentation] がんと放射線: 研究の深化と治療法の進化2024

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      桃山オープンセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 低酸素バイオロジーを基盤とする放射線腫瘍生物学研究2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      日本放射線影響学会 第66回学術大会
    • Invited
  • [Presentation] ZBTB2, as a link between HIF-1-mediated hypoxia response and p53 deficiency in tumor growth2023

    • Author(s)
      Hiroshi HARADA
    • Organizer
      isDDRHD2023
    • Invited
  • [Presentation] 腫瘍組織内の慢性・急性低酸素環境を模倣する低酸素培養法の考察2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第96回日本生化学会
    • Invited
  • [Presentation] 酸素生物学で迫るがん細胞の特性2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      次世代を担う若手のための フィジカル・ファーマフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 低酸素生物学を基盤にした 「がんの放射線抵抗性の理解と克服」に関する研究2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      第79回放射線科学研究会
    • Invited
  • [Presentation] がんと酸素2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      関東SSH
    • Invited
  • [Presentation] Radioresistance of hypoxic tumor cells -importance of tumor hypoxia-2023

    • Author(s)
      Hiroshi HARADA
    • Organizer
      UCLA- Kyoto University Online seminar series.
    • Invited
  • [Presentation] 腫瘍内低酸素を指標とした“がんの早期発見”と“予後予測”を 可能にする血漿バイオマーカー2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      AMED膵がんワークショップ
  • [Presentation] Tumor hypoxia as a predictor for radiation therapy2023

    • Author(s)
      Hiroshi HARADA
    • Organizer
      Annual Meeting of European Society for Radiotherapy and Oncology 2023 (ESTRO2023)
    • Invited
  • [Presentation] 変異KRAS分子標的薬と放射線治療の併用効果に対する 腫瘍内酸素環境の影響の考察2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Organizer
      日本癌学会シンポジウム・KRAS分子標的薬の開発
    • Invited
  • [Book] 放射線治療学 改訂7版2023

    • Author(s)
      諏訪達也; 原田浩
    • Total Pages
      28
    • Publisher
      南山堂
    • ISBN
      9784525270971
  • [Book] がん・放射線療法 改訂第8版2023

    • Author(s)
      原田浩
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      学研
  • [Remarks] 京都大学大学院生命科学研究科がん細胞生物学分野ホームページ

    • URL

      https://www.rbc.kyoto-u.ac.jp/cancer_biology/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 低酸素バイオマーカー及びその利用2023

    • Inventor(s)
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • Industrial Property Rights Holder
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      18/574504
    • Overseas

URL: 

Published: 2024-12-25  

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