2023 Fiscal Year Final Research Report
Elucidation and application of mechanisms of therapeutic resistance through mitochondrial metabolic alterations based on patient-derived cancer models
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22K19572
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
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| Research Institution | Saitama Medical University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 聡 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (40251251)
佐伯 俊昭 埼玉医科大学, 医学部, 特任教授 (50201512)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Keywords | がん / 患者由来がんモデル / 代謝 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We have optimized three-dimensional spheroid culture of tumor tissues and established patient-derived cancer cells (PDCs) that possess enriched stem cell properties. Additionally, we have found that the formation of mitochondrial respiratory chain supercomplexes is involved in therapy resistance in breast cancer. In this study, using PDCs derived from therapy-resistant triple-negative breast cancer, we demonstrated that an estrogen-responsive gene regulates tumor growth through its target genes, suggesting an influence of mitochondrial metabolism. We also analyzed PDCs derived from testicular germ cell tumors and revealed the function of cisplatin resistance-associated genes. Furthermore, we established an assay system to visualize and quantify mitochondrial respiratory chain supercomplexes in living cells. These findings were considered applicable to the treatment of cancer.
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| Free Research Field |
分子生物学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
この研究は、がん治療における新たな突破口を提供する可能性が考えられる。まず、三次元スフェロイド培養により幹細胞性を濃縮したPDCの構築は、強力な研究ツールとなり得る。特に、トリプルネガティブ乳がんにおける機能解明は、ミトコンドリア代謝とがんの治療抵抗性の関連を示唆している。また、精巣胚細胞腫瘍における三次元スフェロイド培養を用いた解析は、シスプラチン耐性の克服に向けた新たなアプローチを提供する。さらに、生きた細胞でのミトコンドリア呼吸鎖超複合体の可視・定量化法の構築はがん研究に新たな視点を与えると考えられる。これらの成果は、がん治療の効果向上と個別化医療の推進に大きく貢献すると期待される。
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