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抗がん剤耐性獲得過程における細胞集団内不均一性の理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K18359
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 腫瘍生物学
システムゲノム科学
研究機関東邦大学 (2019)
大阪大学 (2017-2018)

研究代表者

間木 重行  東邦大学, 医学部, 助教 (90708546)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード乳がん / 薬剤耐性 / 1細胞解析 / 一細胞解析 / がん / がん細胞の特性 / モデル化とシミュレーション
研究成果の概要

乳がん細胞がtamoxifen耐性を獲得する過程において、細胞集団内の「不均一性」が持つ生物学的意義を解明するため、tamoxifenを持続投与した乳がん細胞を1週ごとに分取し、増殖速度評価ならびに1細胞遺伝子発現解析を実施した。細胞増殖は、tamoxifen投与後3-6週にかけて停止するが、6週目以降で再び回復し耐性の獲得が認められた。1細胞遺伝子発現解析の結果、初期応答による不均一性の増大、細胞淘汰による減少、遺伝子変異の蓄積による再増加とみられる変化が観察されただけでなく、異なる性質を持つ2種類の耐性細胞亜集団の出現軌跡が不均一性の背景に存在することが見出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の薬剤耐性研究においては、実験手法や結果の解釈の容易さから、野生型株と耐性株を比較する研究手法が主流であった。本研究の成果は、従来型研究で見過ごされてきた耐性獲得の途中過程を経時評価することにより、耐性獲得に伴う不均一性の変化、およびその裏側にある細胞亜集団の複数の出現軌跡を見出した点である。この成果は、複数の軌跡を同時に遮断することで耐性細胞の出現を抑制する新たな治療法の確立につながり、学術的にも社会的にも大きな意義を持つと思われる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] Universidad Nacional Autonoma de Mexico(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University College Dublin(アイルランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A comprehensive model of heterogeneous cell cycle responses2019

    • 著者名/発表者名
      Imoto H, Ebata K, Magi S, Zhang S, Okada M
    • 学会等名
      The 57th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時系列・一細胞解析による抗がん剤耐性獲得過程の理解2019

    • 著者名/発表者名
      間木重行, 奇 世媛, 鵜飼正雄, 鈴木 穣, 岡田眞里子
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会 2019年年会・ 第8回生命医薬情報学連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時系列・一細胞解析による抗がん剤耐性獲得過程の理解2019

    • 著者名/発表者名
      間木 重行
    • 学会等名
      新学術領域研究「数理シグナル」 第3回 若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 時系列・一細胞解析から見える抗がん剤耐性獲得過程2019

    • 著者名/発表者名
      間木 重行
    • 学会等名
      大阪大学蛋白質研究所セミナー 「がん研究の新機軸」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーが関与する抗がん剤耐性獲得過程の数理モデル解析2019

    • 著者名/発表者名
      間木 重行
    • 学会等名
      令和元年 「数理シグナル」 領域推進会議
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Model-based identification of ErbB network principles among cell types2019

    • 著者名/発表者名
      Imoto H, Ebata K, Zhang S, Magi S, Okada M
    • 学会等名
      The 20th International Conference of Systems Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A NF-κB - p38 MAPK crosstalk shapes oscillatory gene expression2019

    • 著者名/発表者名
      Michida H, Ando M, Magi S, Okada M
    • 学会等名
      The 20th International Conference of Systems Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A hybrid mathematical model for design and optimization of tamoxifen treatment in MCF-7 breast cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Dominguez-Huttinger E, Magi S, AntoniA A, Ortiz O., Ramirez A.R., Okada M
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Systems Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crosstalk between the estrogen receptor and ErbB signaling pathways in breast cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang S, Magi S, Okada M
    • 学会等名
      the 78th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Understanding negative feedback mechanism of ErbB signaling using mathematical modeling of cell population dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Magi
    • 学会等名
      Frontiers of Multiscale Structural Biology: Order-disorder transitions and dynamic membrane interactions
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 乳がん細胞におけるタモキシフェン耐性獲得過程の時系列解析2018

    • 著者名/発表者名
      間木重行
    • 学会等名
      大阪大学大学院医学系研究科 第11回 若手研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-series analysis on the process of acquiring tamoxifen resistance in breast cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Magi, Yutaka Suzuki, Mariko Okada
    • 学会等名
      日本癌学会 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳がん細胞におけるタモキシフェン耐性獲得過程の時系列解析2018

    • 著者名/発表者名
      間木重行
    • 学会等名
      新学術領域「代謝統合オミクス」第一回若手合宿
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Time-series analysis on the process of acquiring tamoxifen resistance in breast cancer cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Magi, Sewon Ki, Masao Ukai, Yutaka Suzuki, Mariko Okada
    • 学会等名
      日本分子生物学会 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Time‐Series Analysis on the Process of Acquiring Resistance for Estrogen Receptor Antagonist in Breast Cancer Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeyuki Magi
    • 学会等名
      3rd Symposium on Complex Biodynamics + Networks
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳がん細胞におけるタモキシフェン耐性獲得過程の時系列解析2018

    • 著者名/発表者名
      間木重行
    • 学会等名
      第一回がんと代謝研究会・若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] シグナルの定量解析と数理モデルによる分子制御機構の同定2017

    • 著者名/発表者名
      間木重行
    • 学会等名
      生化学会近畿部会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳がんの内分泌療法抵抗正獲得過程の時系列解析2017

    • 著者名/発表者名
      間木重行 奇世媛 鵜飼正雄 鈴木穣 岡田眞里子
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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