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Elucidation of Metabolite Distribution in Pancreatic Cancer Stroma through Metabolomics and Single-Cell Analysis.

Research Project

Project/Area Number 22K07171
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 50010:Tumor biology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

TORATA Nobuhiro  九州大学, 大学病院, 臨床検査技師 (00398075)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀岡 宏平  九州大学, 大学病院, 助教 (10783699)
阿部 俊也  九州大学, 大学病院, 助教 (20722028)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsメタボロミクス解析 / Single Cell解析 / 膵癌 / 癌間質相互作用 / エネルギー代謝 / Single Cell遺伝子発現解析
Outline of Research at the Start

本研究では、腫瘍増殖で必要となるエネルギー源ATPおよび核酸合成に必要な窒素源の供給に着目し、質量分析技術を用いて、ATPおよび窒素源に関連する代謝物の分布を測定し、その供給経路について間質細胞からの代謝物供給、腫瘍細胞における代謝物利用について、Single Cell遺伝子発現解析による関連遺伝子発現から解明を目指すものである。「代謝物分布」、「間質細胞および腫瘍における代謝物の生成・利用に関連する遺伝子発現」を俯瞰することによって、腫瘍細胞に必要な栄養素供給の面から膵癌組織微小環境を解明し、その制御による新規治療法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Using next-generation proteomics analysis (iMPAQT method) to investigate the interaction of metabolite utilization, previous studies on gastric cancer revealed that the expression of lactate dehydrogenase A was significantly higher in poorly differentiated adenocarcinoma compared to other gastric cancers. Furthermore, single-cell analysis showed that in signet ring cell carcinoma, a type of poorly differentiated adenocarcinoma, genes related to glucose transporters, the TCA cycle, nucleotide synthesis pathways, and fatty acid-related genes exhibited high expression levels. In contrast, in poorly differentiated solid-type gastric cancer, glutamate transporter gene expression was elevated, suggesting that the energy sources and metabolic environments utilized may differ depending on the degree of differentiation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膵癌は癌の中でもっとも予後不良な疾患の一つであり、膵癌に対する有効な新規治療法の開発は緊急の課題であり、社会的要求度が高い。本研究では、腫瘍組織の増殖を支持する間質細胞と腫瘍細胞における代謝物利用等相互作用について、Single Cell遺伝子発現解析や質量分析による関連遺伝子発現から解明を目指すものである。本研究成果は、癌細胞の種類や分化度によって、エネルギー源や代謝環境が異なる可能性を示唆しており、治療ターゲットとしての可能性を見出した点で、学術的・社会的意義がある。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] TIM3 on natural killer cells regulates antibody-dependent cellular cytotoxicity in HER2-positive gastric cancer2025

    • Author(s)
      Tsutsumi C、Ohuchida K、Tsutsumi H、Shimada Y、Yamada Y、Son K、Hayashida S、Katayama N、Mochida Y、Iwamoto C、Torata N、Horioka K、Shindo K、Mizuuchi Y、Ikenaga N、Nakata K、Ota K、Iwama E、Yamamoto M、Tsukamoto T、Nomura S、Morisaki T、Oda Y、Okamoto I、Nakamura M
    • Journal Title

      Cancer Letters

      Volume: 611 Pages: 217412-217412

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2024.217412

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tumor-infiltrating monocytic myeloid-derived suppressor cells contribute to the development of an immunosuppressive tumor microenvironment in gastric cancer2024

    • Author(s)
      Tsutsumi Chikanori、Ohuchida Kenoki、Katayama Naoki、Yamada Yutaka、Nakamura Shoichi、Okuda Sho、Otsubo Yoshiki、Iwamoto Chika、Torata Nobuhiro、Horioka Kohei、Shindo Koji、Mizuuchi Yusuke、Ikenaga Naoki、Nakata Kohei、Nagai Eishi、Morisaki Takashi、Oda Yoshinao、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      Gastric Cancer

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 248-262

    • DOI

      10.1007/s10120-023-01456-4

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tertiary lymphoid structures correlate with enhancement of antitumor immunity in esophageal squamous cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Nakamura Shoichi、Ohuchida Kenoki、Hayashi Masataka、Katayama Naoki、Tsutsumi Chikanori、Yamada Yutaka、Hisano Kyoko、Okuda Sho、Ohtsubo Yoshiki、Iwamoto Chika、Torata Nobuhiro、Mizuuchi Yusuke、Shindo Koji、Nakata Kohei、Moriyama Taiki、Morisaki Takashi、Oda Yoshinao、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      British Journal of Cancer

      Volume: 129 Issue: 8 Pages: 1314-1326

    • DOI

      10.1038/s41416-023-02396-7

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intratumor Fusobacterium nucleatum promotes the progression of pancreatic cancer via the CXCL1‐CXCR2 axis2023

    • Author(s)
      Hayashi Masataka、Ikenaga Naoki、Nakata Kohei、Luo Haizhen、Zhong PingShan、Date Satomi、Oyama Koki、Higashijima Nobuhiro、Kubo Akihiro、Iwamoto Chika、Torata Nobuhiro、Abe Toshiya、Yamada Yutaka、Ohuchida Kenoki、Oda Yoshinao、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      Cancer Science

      Volume: 114 Issue: 9 Pages: 3666-3678

    • DOI

      10.1111/cas.15901

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neoadjuvant chemotherapy enhances anti-tumor immune response of tumor microenvironment in human esophageal squamous cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Okuda Sho、Ohuchida Kenoki、Nakamura Shoichi、Tsutsumi Chikanori、Hisano Kyoko、Mochida Yuki、Kawata Jun、Ohtsubo Yoshiki、Shinkawa Tomohiko、Iwamoto Chika、Torata Nobuhiro、Mizuuchi Yusuke、Shindo Koji、Moriyama Taiki、Nakata Kohei、Torisu Takehiro、Morisaki Takashi、Kitazono Takanari、Oda Yoshinao、Nakamura Masafumi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 4 Pages: 106480-106480

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106480

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single‐cell transcriptome analysis reveals functional changes in tumour‐infiltrating B lymphocytes after chemotherapy in oesophageal squamous cell carcinoma2023

    • Author(s)
      Nakamura S, Ohuchida K, Ohtsubo Y, Yamada Y, Tsutsumi C, Okuda S, Hisano K, Mochida Y, Shinkawa T, Iwamoto C, Torata N, Mizuuchi Y, Shindo K, Nakata K, Moriyama T, Torisu T, Nagai E, Morisaki T, Kitazono T, Oda Y, Nakamura M
    • Journal Title

      Clinical and Translational Medicine

      Volume: 13 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/ctm2.1181

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      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
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  • [Presentation] 胃癌シングルセル遺伝子発現解析による腫瘍免疫抑制環境の解明と個別化治療戦略2024

    • Author(s)
      堤親範、大内田研宙、 片山直樹、寅田信博、 堀岡宏平、進藤幸治、永吉絹子、水内 祐介、 仲田興平、 中村雅史
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      第79回日本消化器外科学会総会
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  • [Presentation] scRNA-seq解析を用いた胃癌各TME間におけるNK細胞の機能的多様性の相違2024

    • Author(s)
      片山直樹、大内田研宙、孫起和、堤親範、寅田信博、進藤幸治、水内祐介、池永直樹、仲田興平、中村雅史
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      第79回日本消化器外科学会総会
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  • [Presentation] 食道癌微小環境における間質量に着目したシングルセル解析による機能的不均一性の解明2024

    • Author(s)
      孫起和、大内田研宙、堤親範、片山直樹、Tan Bryan、寅田信博、進藤幸治、水内祐介、仲田興平、中村雅史
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      第79回日本消化器外科学会総会
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  • [Presentation] 膵癌をhot tumorに誘導する遺伝子群の検討2024

    • Author(s)
      持田郁己、大内田研宙、孫紀和、片山直樹、堤親範、久野恭子、寅田信博、阿部俊也、池永直樹、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第124回日本外科学会定期学術集会
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  • [Presentation] single cell RNA sequenceを用いた食道癌浸潤Bリンパ球における化学療法後の機能変動の詳細な解明2023

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      中村祥一、大内田研宙、堤親範、久野恭子、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、水内祐介、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、中村雅史
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      第31回日本消化器関連学会週間(JDDW 2023)
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  • [Presentation] 胃癌免疫抑制性微小環境における腫瘍浸潤多形核系骨髄由来抑制細胞の重要性2023

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      堤親範、大内田研宙、片山直樹、奥田翔、 久野恭子、大坪慶志輝、寅田信博、 進藤幸治、森山大樹、水内祐介、仲田興平、中村雅史
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      第31回日本消化器関連学会週間(JDDW 2023)
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  • [Presentation] 三次リンパ組織様構造の有無に着目したCD8陽性Tリンパ球の機能に関するscRNA-seq解析2023

    • Author(s)
      中村祥一、大内田研宙、片山直樹、堤親範、久野恭子、寅田信博、水内祐介、進藤幸治、仲田興平、中村雅史
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      第44回癌免疫外科研究会
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  • [Presentation] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症各発癌段階のmyeloid cellの比較2023

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      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、孫起和、 片山直樹、堤親範、 寅田信博、藤本崇聡、田村公二、永吉絹子、中村雅史
    • Organizer
      第44回癌免疫外科研究会
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  • [Presentation] FAP発癌過程におけるTregの免疫抑制能の変化2023

    • Author(s)
      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、片山直樹、堤 親範、中村祥一、奥田 翔、大坪慶志輝、寅田信博、佐田政史、田村公二、永吉絹子、中村雅史
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術学会
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  • [Presentation] scRNA-seqを用いたHER2陽性胃癌におけるCD8陽性T細胞の疲弊化分子の解明2023

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      堤親範、大内田研宙、片山直樹、大坪慶志輝、中村祥一、奥田翔、久野恭子、寅田信博、進藤幸治、森山大樹、水内祐介、仲田興平、中村雅史
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      第123回日本外科学会定期学術学会
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  • [Presentation] scRNA-seqを用いた胃癌におけるT細胞のサブタイプ分類およびCPSとの関連について2023

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      片山直樹、大内田研宙、堤親範、大坪慶志輝、奥田翔、久野恭子、中村祥一、寅田 信博、進藤幸治、森山大樹、水内祐介、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術学会
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  • [Presentation] シングルセル解析を用いた食道癌における制御性B細胞の検討2023

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      中村祥一、大内田研宙、堤親範、久野恭子、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、水内祐介、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、中村雅史
    • Organizer
      第123回日本外科学会定期学術学会
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  • [Presentation] scRNA-seqを用いたHER2陽性胃癌におけるCD8陽性T細胞の細胞障害性分子の解明2023

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      堤親範、大内田研宙、片山直樹、大坪慶志輝、中村祥一、奥田翔、久野恭子、寅田信博、進藤幸治、森山大樹、水内祐介、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第95回日本胃癌学会総会
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  • [Presentation] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症各発がん段階のCD4+ Tcellの比較2022

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      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、堤親範、中村祥一、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、佐田政史、田村公二、永吉絹子、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、中村雅史
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      中村祥一、大内田研宙、堤親範、久野恭子、奥田翔、大坪慶志輝、寅田信博、水内祐介、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、中村雅史
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      第29回日本消化器関連学会週間(JDDW 2021)
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  • [Presentation] 食道扁平上皮癌TMEのTregに対し術前化学療法が及ぼす影響についての解析2022

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      奥田翔、大内田研宙、堤親範、中村祥一、久野恭子、持田郁己、大坪慶志輝、新川智彦、寅田信博、水内祐介、 進藤幸治、森山大樹、仲田興平、中村雅史
    • Organizer
      第29回日本消化器関連学会週間(JDDW 2021)
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      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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