| Project/Area Number |
24K11849
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55020:Digestive surgery-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
水内 祐介 九州大学, 大学病院, 助教 (20849088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 陽平 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40746864)
藤本 崇聡 九州大学, 医学研究院, 助教 (90891193)
田村 公二 九州大学, 大学病院, 助教 (90909582)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 大腸癌 / 免疫エコシステム / microbiome / scRNA-seq / 空間トランスクリプトーム解析 / 腸内細菌叢 / 発癌予防 |
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| Outline of Research at the Start |
大腸粘膜では、免疫系が外来物質を選別し共生もしくは排除することで生体恒常性を維持している。この部位特異的な免疫系と微生物叢の発達による独自の共生エコシステムが、発癌や癌の進展に寄与しているとされる。また近年シングルセルトランスクリプトーム解析等の手法が普及し、腫瘍微小環境の多様性、細胞間相互作用を詳細に解析可能となった。本研究では、大腸癌発癌の各段階における大腸粘膜のエコシステムの変化を、菌叢解析とsingle cell RNA sequencing (scRNA-seq)の技術を用いて解明し、発癌過程において癌細胞の免疫回避に関わる菌叢の変化やその機序を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
大腸粘膜組織での免疫系と微生物叢の発達による共生エコシステムが、発癌や癌の進展に寄与していることが近年着目されている。本研究では、大腸癌発癌の各段階における大腸粘膜のエコシステムの変化を、菌叢解析とscRNA-seqを用いて、発癌過程における癌細胞の免疫回避を支持するがん微小環境に関わる菌叢の変化、さらにはその機序を解明し、部位特異的に免疫回避を抑制する免疫微小環境を誘導することで新規の発癌予防法を開発することを目的とする。
本年度は、ヒト大腸癌新鮮組織を手術検体より採取しシングルセル実験解析を行った。すでに大腸癌を含む消化器固形癌200例を超えるライブラリー作成をしている。解析はRパッケージ Seuratを用いて行っており、単一細胞由来のRNA発現からその細胞集団の特徴や機能に着目した解析、分化の方向性を調べる疑似系譜解析、細胞間相互作用の解析、TCRレパトア解析などを行っている。多種多様な大腸癌組織における免疫細胞や線維芽細胞などの微小環境構成細胞のheterogeneityを明らかにし報告を行った。
また当研究室では大腸癌患者の便検体を採取蓄積しており、本年度も継続している。検体の一部を提出し、菌叢解析を行っている。
加えて、空間情報を含んだ腫瘍免疫微小環境のヒト大腸癌FFPE組織を用いてイメージングベースの空間的トランスクリプトーム解析(10x社Xenium in situ)を行った。これによりシングルセルレベルの空間情報を含んだトランスクリプトームを認知できるため、より詳細な解析を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大腸癌の新鮮標本切片を用いたscRNA-seqのためのライブラリー作成は安定した結果を得ることができている。また得られた大腸癌scRNA-seqのデータ解析を行い、免疫微小環境における様々な免疫細胞や線維芽細胞のはたらきについて明らかにしている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、菌叢解析については、過去に当研究室で提出した大腸癌患者検体30サンプルの便検体菌叢解析を使用して解析を行っているが、症例数が少ないため継続して大腸癌患者の便検体を採取蓄積する。
腫瘍微小環境の空間的プロファイリングについては、空間解析として同10x genomics社のXenium in situを用いてヒト大腸癌 FFPE検体から空間トランスクリプトーム解析を行う。この結果を用いて空間情報を含むシングルセルレベルの発癌および免疫微小環境の解明を行っていく。
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