がんと間質との相互依存性シグナルの包括的理解

• 研究課題/領域番号: 16H02481
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ゲノム医科学
• 研究機関: 東京大学 (2018-2020); 東京医科歯科大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 石川 俊平 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50418638)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円); 2020年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2019年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2018年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2017年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2016年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: ゲノム創薬

研究成果の概要

がん細胞は生体内では周囲間質細胞からのシグナルを受け、また逆にがん細胞自身が生存に適した間質細胞を誘導している。本研究では申請者がこれまで開発したマウス・ヒト由来の配列の分離する技術をもとに、PDXを含む様々ながん種のXenograftについて、がん間質相互作用の全体像とその多様性をゲノムレベルでの解明を行った。またシングルセルトランスクリプトームから間質細胞種別の相互作用解析技の開発も行い、がん組織中の詳細ながん細胞や間質細胞間のホメオスタシスの解析を行った。その結果いくつかのがん種において新規のがん間質相互作用を担う重要な分子を見いだし実験的に検証することが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞はそれ単独での生存は難しく、生体内では常に周囲の間質細胞からの支持シグナルを受け、また逆にがん細胞自身がシグナルを出して生存に適した間質細胞を誘導しています。本研究ではそのようながん細胞と間質細胞との相互作用の全体像を、由来細胞種別に遺伝子発現解析を行う技術を用いて解析し、がん細胞と間質細胞とを含むがん組織の恒常性のメカニズムを明らかにするとともに、治療標的となる重要な相互作用分子を解明しました。

研究成果

• [国際共同研究] National Taiwan Univ. of Sci. & Tech.(台湾)
• [雑誌論文] High levels of human epididymis protein 4 mRNA and protein expression are associated with chemoresistance and a poor prognosis in pancreatic cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohkuma Ryotaro、Yoshimura Kiyoshi、他
  • 雑誌名: International Journal of Oncology 巻: 58 号: 1 ページ: 57-69
  • DOI: 10.3892/ijo.2020.5147
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Focal adhesion ribonucleoprotein complex proteins are major humoral cancer antigens and targets in autoimmune diseases (2020)
  • 著者名/発表者名: Atsumi Shinichiro、Katoh Hiroto、Komura Daisuke、Hashimoto Itaru、Furuya Genta、Koda Hirotomo、Konishi Hiroki、Suzuki Ryohei、Yamamoto Asami、Yuba Satsuki、Abe Hiroyuki、Rino Yasushi、Oshima Takashi、Ushiku Tetsuo、Fukayama Masashi、Seto Yasuyuki、Ishikawa Shumpei
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 3 号: 1 ページ: 588-588
  • DOI: 10.1038/s42003-020-01305-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] High expression levels of polymeric immunoglobulin receptor are correlated with chemoresistance and poor prognosis in pancreatic cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohkuma Ryotaro、Yoshimura Kiyoshi、他
  • 雑誌名: Oncology Reports 巻: 44 号: 1 ページ: 252-262
  • DOI: 10.3892/or.2020.7610
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The first case of gastric carcinoma with NTRK rearrangement: identification of a novel ATP1B-NTRK1 fusion. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki-Ushiku A, Ishikawa S, Komura D, Seto Y, Aburatani H, Ushiku T.
  • 雑誌名: Gastric Cancer. 巻: 23 号: 5 ページ: 944-947
  • DOI: 10.1007/s10120-020-01061-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Defined lifestyle and germline factors predispose Asian populations to gastric cancer (2020)
  • 著者名/発表者名: Suzuki A, Katoh H, Komura D, Kakiuchi M, Tagashira A, Yamamoto S, Tatsuno K, Ueda H, Nagae G, Fukuda S, Umeda T, Totoki Y, Abe H, Ushiku T, Matsuura T, Sakai E, Ohshima T, Nomura S, Seto Y, Shibata T, Rino Y, Nakajima A, Fukayama M, Ishikawa S, Aburatani H.
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 6 号: 19 ページ: 9778-9778
  • DOI: 10.1126/sciadv.aav9778
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Novel targets identified by integrated cancer-stromal interactome analysis of pancreatic adenocarcinoma. (2020)
  • 著者名/発表者名: Hiroshima Y, Kasajima R, Kimura Y, Komura D, Ishikawa S, Ichikawa Y, Bouvet M, Yamamoto N, Oshima T, Morinaga S, Singh SR, Hoffman RM, Endo I, Miyagi Y.
  • 雑誌名: Cancer Lett. 巻: 469 ページ: 217-227
  • DOI: 10.1016/j.canlet.2019.10.031
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In vivo effects of mutant RHOA on tumor formation in an orthotopic inoculation model. (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishizawa T, Nakano K, Fujii E, Komura D, Kuroiwa Y, Ishimaru C, Monnai M, Aburatani H, Ishikawa S, Suzuki M.
  • 雑誌名: Oncol Rep. 巻: 42 ページ: 1745-1754
  • DOI: 10.3892/or.2019.7300
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Difference in morphology and interactome profiles between orthotopic and subcutaneous gastric cancer xenograft models (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakano, Kiyotaka, Takashi Nishizawa, Daisuke Komura, Etsuko Fujii, Makoto Monnai, Atsuhiko Kato, Shin-Ichi Funahashi, Shumpei Ishikawa, and Masami Suzuki
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｏｘｉｃｏｌｏｇｉｃ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ 巻: 31 号: 4 ページ: 293-300
  • DOI: 10.1293/tox.2018-0020
  • NAID: 130007497156
  • ISSN: 0914-9198, 1881-915X
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Machine learning methods for histopathological image analysis (2018)
  • 著者名/発表者名: Komura D, Ishikawa S
  • 雑誌名: Computational and Structural Biotechnology Journal 巻: 16 ページ: 34-42
  • DOI: 10.1016/j.csbj.2018.01.001
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protein kinase A inhibition facilitates the antitumor activity of xanthohumol, a valosin-containing protein inhibitor (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Shikata Y, T. Yoshimaru, M. Komatsu, H. Katoh, R. Sato, S. Kanagaki, Y. Okazaki, S. Toyokuni, E. Tashiro, S. Ishikawa, T. Katagiri, M. Imoto,
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: 108 号: 4 ページ: 785-794
  • DOI: 10.1111/cas.13175
  • NAID: 120006535004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Benchmark for Comparing Precision Medicine Methods in Thyroid Cancer Diagnosis using Tissue Microarrays. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ching-Wei Wang, Yu-Ching Lee, Evelyne Calista, Fan Zhou, Hongtu Zhu, Ryohei Suzuki, Daisuke Komura, Shumpei Ishikawa, Shih-Ping Cheng
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 34 号: 10 ページ: 1767-1773
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/btx838
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Genomic pathobiology of gastric carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Katoh H, Ishikawa S.
  • 雑誌名: Pathol Int. 巻: 67 号: 2 ページ: 63-63
  • DOI: 10.1111/pin.12493
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] CASTIN: a system for comprehensive analysis of cancer-stromal interactome. (2016)
  • 著者名/発表者名: Komura D, Isagawa T, Kishi K, Suzuki R, Sato R, Tanaka M, Katoh H, Yamamoto S, Tatsuno K, Fukayama M, Aburatani H, Ishikawa S
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 17 号: 1 ページ: 899-899
  • DOI: 10.1186/s12864-016-3207-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Receptor tyrosine kinase amplification is predictive of distant metastasis in patients with oral squamous cell carcinoma. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oikawa Y, Morita KI, Kayamori K, Tanimoto K, Sakamoto K, Katoh H, Ishikawa S, Inazawa J, Harada H
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 号: 2 ページ: 256-266
  • DOI: 10.1111/cas.13126
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Genomically defined Environmental and Germline Factors for Asian Gastric Cancer. (2020)
  • 著者名/発表者名: Shumpei Ishikawa
  • 学会等名: The 79th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
• [学会発表] 胃がんのシングルセル解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋人, 河村大輔, 坪坂歩, 古久保宙希, & 石川俊平.
  • 学会等名: 第９１回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] 環境要因とがん発生におけるゲノム変異シグネチャとの関連. (2020)
  • 著者名/発表者名: 加藤洋人, 鈴木章浩, 河村大輔, 牛久哲男, 油谷浩幸, & 石川俊平.
  • 学会等名: 第９１回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] ゲノムから見たアジア人の胃がん. (2020)
  • 著者名/発表者名: 石川俊平
  • 学会等名: 第９１回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] 肉腫患者由来ゼノグラフトのRNA発現解析. (2020)
  • 著者名/発表者名: 大津敬, 笠島理加, 鷲見公太, 廣島幸彦, 片山琴絵, 清水英悟, 山口類, 井元清哉, 宮野悟, 河村大輔, 石川俊平, 横瀬智之, 比留間徹, & 宮城洋平.
  • 学会等名: The 79th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
• [学会発表] Human epididymis protein 4の発現が膵臓癌における抗癌剤耐性・予後不良に与える影響. (2020)
  • 著者名/発表者名: 大熊遼太朗, 矢田英理香, 石川俊平, 河村大輔, 久保田祐太郎, 濱田和幸, 堀池篤, 安藤清宏, 鶴谷純司, 吉村清, 笹田哲朗, 村上雅彦, 瀧本雅文, 角田卓也, & 和田聡.
  • 学会等名: The 79th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
• [学会発表] 一細胞解析によるがんの多様性の解明. (2020)
  • 著者名/発表者名: 石川俊平
  • 学会等名: 第24回 日本がん分子標的治療学会学術総会
• [学会発表] 凍結臨床試料を用いたシングルセルRNA-seq法の確立 (2019)
  • 著者名/発表者名: 橋本至, 加藤洋人, 林周斗, 河村大輔, 大島貴, 利野靖, 益田宗孝, 石川俊平
  • 学会等名: 第90回日本衛生学会学術総会（誌上開催）
• [学会発表] Single-cell analysis of diffuse-type gastric carcinoma microenvironment (2019)
  • 著者名/発表者名: Shumpei Ishikawa
  • 学会等名: 第78回日本癌学会学術総会
• [学会発表] The genomic profile of metastatic diffuse-type gastric cancer in Cdh1loxP/loxP; Trp53loxP/loxP double conditional knockout mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Menghua, Sugita, Itsuki, Komura, Daisuke, Ishikawa, Shumpei
  • 学会等名: 第42回 日本分子生物学会年会
• [学会発表] Visualizing ligand-receptor-mediated interactome in single cell transcriptome data (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Komura, Ryohei Suzuki, Shumpei Ishikawa
  • 学会等名: Cold Spring Harbor Laboratory Meeting, Systems Immunology
  • 国際学会
• [学会発表] Interactome analysis of gastric cancer microenvironment by single-cell transcriptome sequencing (2019)
  • 著者名/発表者名: Shumpei Ishikawa, Daisuke Komura, Ryohei Suzuki, Hiroto Katoh
  • 学会等名: Cell Symbosia. Single Cells: Technology to Biology
  • 国際学会
• [学会発表] Comprehensive and serial analyses of tumor-stroma interactions in individual PDX/NOG models contribute to personalized chemotherapy. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Chijiwa, M. Haraguchi, D. Komura, A. Noguchi, M. Shiozawa, M. Katayama, N. Miyao, N. Matsui, Y. Tateishi, H. Suemizu, Y. Nakamura, T. Isagawa, H. Katoh, S. Ishikawa, M. Nakamura, Y. Miyagi
  • 学会等名: AACR International Conference on New Frontiers in Cancer Research
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
  • 年月日: 2017-01-18
  • 国際学会
• [学会発表] 治療標的探索のためのがんー間質細胞間相互作用の網羅的解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村大輔, 鈴木良平, 加藤洋人, 山本尚吾, 油谷浩幸, 石川俊平.
  • 学会等名: 第76回日本癌学会学術総会
• [学会発表] CASTIN: a system for comprehensive analysis of cancer-stromal interactome. (2017)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Komura, Takayuki Isagawa, Ryohei Suzuki, Reiko Sato, Mariko Tanaka, Shogo Yamamoto, Masashi Fukayama, Hiroyuki Aburatani, Shumpei Ishikawa.
  • 学会等名: The 12th International Workshop on Advanced Genomics
  • 国際学会
• [学会発表] 治療標的探索のためのがん－間質細胞間相互作用解析システム. (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村大輔, 砂河孝行, 鈴木良平, 佐藤玲子, 加藤洋人, 田中麻理子, 山本尚吾, 深山正久, 油谷浩幸, 石川俊平.
  • 学会等名: 第106回 日本病理学会総会
• [学会発表] Establishment of patient-derived xenografts from malignant pleural effusion using NOG mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Chijiwa, M. Haraguchi, T. Isagawa, A. Noguchi, M. Katayama, N. Miyao, M. Yoshioka, N. Matsui, Y. Tateishi, H. Suemizu, R. Yamada, Y. Nakamura, K. Imai, D. Komura, H. Katoh, S. Ishikawa, M. Nakamura, Y. Miyagi.
  • 学会等名: ESMO Asia 2016 Congress
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 2016-12-16
  • 国際学会
• [学会発表] 腫瘍ー間質間相互作用解析システム. (2016)
  • 著者名/発表者名: 河村大輔, 砂河孝行, 鈴木良平, 貴志一樹, 佐藤玲子, 加藤洋人, 田中麻里子, 山本尚吾, 深山正久, 油谷浩幸, 石川俊平
  • 学会等名: 第75 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市、神奈川県
• [学会発表] 肺腺癌Xenograft モデルにおける癌間質相互作用の包括的解析. (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本多一郎, 松原大祐, 仁木利郎, 河村大輔, 石川俊平.
  • 学会等名: 第75 回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜、横浜市、神奈川県
• [備考]
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/gpat/index.html