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高機能ハイドロゲル誘導癌幹細胞を制御するエピジェネティクス変異の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K20654
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

鈴鹿 淳  北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (90823328)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード癌幹細胞 / エピジェネティクス / ハイドロゲル / バイオマテリアル
研究開始時の研究の概要

癌組織中に存在する癌幹細胞は治療抵抗性を有し、再発の原因となるため、癌幹細胞を標的とした治療法の開発が求められる。我々は北海道大学で開発された高機能ハイドロゲルを用いた癌細胞の培養による迅速な癌幹細胞誘導システムを開発し、長期間の培養で不可逆的に癌幹細胞の性質を誘導することを明らかにした。この現象には高機能ハイドロゲルからの刺激により生じた後天的な遺伝の仕組みの一つであるエピジェネティックな変化の関与が考えられる。本研究では、様々な癌腫における高機能ハイドロゲル上での癌幹細胞誘導に関与するエピジェネティクス変異を解析し、癌幹細胞の発生機序の解明や癌幹細胞を標的とした新たな治療法の開発を目指す。

研究成果の概要

癌幹細胞は治療抵抗性を有するため、癌の根治には癌幹細胞を標的とした治療法の確立が求められる。しかし、癌幹細胞は癌組織中にはごく僅かしか存在しないため、解析が困難である。我々は生体適合性を有するハイドロゲルを用いた迅速な癌幹細胞誘導システムを確立した。本研究ではハイドロゲル上での幹細胞性誘導に関与するエピジェネティックな変化について検討し、エピジェネティクス関連酵素の遺伝子発現変動に伴うヒストン修飾やDNAメチル化、転写因子のクロマチンアクセシビリティが変化することにより、癌幹細胞誘導に寄与することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

癌幹細胞については幹細胞性を有する細胞に発現するマーカー分子の存在は多数明らかになってきているものの、それらを治療標的とした検討は難渋している。また、癌幹細胞を検出する従来の方法は操作が煩雑であった。本研究ではハイドロゲルを用いた簡便な方法で癌幹細胞を誘導し、遺伝子発現制御の根幹にあるエピジェネティックな変化を検討することができた。簡単かつ効率的に癌幹細胞を扱うことができる本方法で、癌幹細胞特異的に発現するマーカー分子とエピジェネティックな変化の両側面から治療標的を探索することで、癌の根治に繋がる本質的な治療法の開発に結びつくものと考えている。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Rapid reprogramming of tumour cells into cancer stem cells on double-network hydrogels2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuka J, Tsuda M, Wang L, Kohsaka S, Kishida K, Semba S, Sugino H, Aburatani S, Frauenlob M, Kurokawa T, Kojima S, Ueno T, Ohmiya Y, Mano H, Yasuda K, Gong JP, Tanaka S
    • 雑誌名

      Nat Biomed Eng

      巻: - 号: 8 ページ: 914-925

    • DOI

      10.1038/s41551-021-00692-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Signaling adaptor protein Crk is involved in malignant feature of pancreatic cancer associated with phosphorylation of c-Met.2020

    • 著者名/発表者名
      Uemura S, Wang L, Tsuda M, Suzuka J, Tanikawa S, Sugino H, Nakamura T, Mitsuhashi T, Hirano S, Tanaka S.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 524 号: 2 ページ: 378-384

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.01.105

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高分子ハイドロゲルによる滑膜肉腫幹細胞誘導メカニズムと細胞周期との関連性2020

    • 著者名/発表者名
      寺島 祐樹、津田 真寿美、倉井 毅、鈴鹿 淳、王 磊、藤島 京祐、グン 剣萍、田中 伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新規変異BRAFV601K変異を認める良性脳腫瘍(毛様体性星細胞腫)の一例2020

    • 著者名/発表者名
      榎枝 未紗、小田 義崇、津田 真寿美、飛騨 一利、藤井 恭子、杉野 弘和、谷川 聖、鈴鹿 淳、王 磊、石田 雄介、田中 伸哉
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Induction of cancer cell stemness through mechanosensitive ion channels2020

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Sugino, Masumi Tsuda, Jun Suzuka, Lei Wang, Karin Kishida, Jian Ping Gong, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第109回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] EGFR、c-Met、PDGFR各阻害剤耐性膠芽腫細胞における血管内皮細胞様分化転換と代謝亢進2020

    • 著者名/発表者名
      津田 真寿美、鈴鹿 淳、王 磊、田中 伸哉
    • 学会等名
      第24回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子ハイドロゲルによる膠芽腫幹細胞へのリプログラミングと治療応用2020

    • 著者名/発表者名
      田中 伸哉、鈴鹿 淳、王 磊、津田 真寿美
    • 学会等名
      第38回日本脳腫瘍病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロゲル上で誘導される癌幹細胞性を規定する段階的な分子メカニズムの解析2020

    • 著者名/発表者名
      鈴鹿 淳、杉野 弘和、仙葉 愼吾、王 磊、津田 真寿美、黒川 孝幸、グン 剣萍、田中 伸哉
    • 学会等名
      2020年度文部科学省新学術領域研究 先端モデル動物支援プラットフォーム 若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 癌幹細胞性を有するチロシンキナーゼ阻害剤耐性膠芽腫細胞におけるSFRP1とエピジェネティックな変化との関連性2020

    • 著者名/発表者名
      鈴鹿 淳、津田 真寿美、王 磊、田中 伸哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤X及びその誘導体を用いた抗腫瘍活性の評価および受容体型チロシンキナーゼに及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      鉢呂 彩花、鈴鹿 淳、王 磊、津田 真寿美、田中 伸哉
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] CMKLR1 is a candidate molecular target for eradicating liver cancer stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Michio Tani, Masumi Tsuda, Jun Suzuka, Lei Wang, Akinobu Taketomi, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Rapid induction of glioblastoma stem cells by biomaterial hydrogel2020

    • 著者名/発表者名
      Shinya Tanaka, Jun Suzuka, Masumi Tsuda
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of rapid diagnosis of cancer stem cells using double-network hydrogels2020

    • 著者名/発表者名
      Masumi Tsuda, Jun Suzuka, Lei Wang, Shinji Kohsaka, Hiroyuki Mano, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイドロゲル誘導肝癌幹細胞に対する新規治療法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      谷 道夫、津田 真寿美、王 磊、鈴鹿 淳、杉野 弘和、グン 剣萍、武冨 紹信、田中 伸哉
    • 学会等名
      第122回北海道癌談話会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of cancer stem cells in sarcoma model cells by deep neural network2020

    • 著者名/発表者名
      Zannatul Ferdous, Masumi Tsuda, Jean-Emmanuel Clement, Koji Tabata, Yusuke Ishida, Jun Suzuka, Jian Ping Gong, Shinya Tanaka, Tamiki Komatsuzaki
    • 学会等名
      THE 21st RIES-HOKUDAI INTERNATIONAL SYMPOSIUM
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膠芽腫における受容体型チロシンキナーゼEGFR, c-Met, PDGFR阻害剤耐性メカニズムの解明2019

    • 著者名/発表者名
      津田真寿美、鈴鹿淳、王磊、田中伸哉
    • 学会等名
      第23回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel drug-screening system using hydrogel-induced cancer stem cells2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Suzuka, Masumi Tsuda, Karin Kishida, Lei Wang, Takayuki Kurokawa, Kazunori Yasuda, Jian Ping Gong, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第38回札幌国際がんシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induction of cancer stem cell properties through mechanosensitive ion channels2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Sugino, Masumi Tsuda, Jun Suzuka, Lei Wang, Jian Ping Gong, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第38回札幌国際がんシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高機能ハイドロゲルによる癌幹細胞へのリプログラミングと治療応用2019

    • 著者名/発表者名
      津田真寿美、鈴鹿淳、王磊、高阪真路、小島進也、杉野弘和、岸田佳倫、間野博行、Jian Ping Gong、田中伸哉
    • 学会等名
      第60回日本神経病理学会総会学術研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイドロゲルによって誘導された髄膜腫幹細胞の解析2019

    • 著者名/発表者名
      小田義崇、津田真寿美、久世瑞穂、湯澤明夏、王磊、杉野弘和、鈴鹿淳、谷川聖、石田雄介、グン剣萍、田中伸哉
    • 学会等名
      第38回分子病理研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイドロゲル誘導癌幹細胞を制御するエピジェネティックな変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      岸田佳倫、鈴鹿淳、石塚大暉、王磊、津田真寿美、黒川孝幸、安田和則、グン剣萍、田中伸哉
    • 学会等名
      第16回日本病理学会カンファレンス
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイドロゲルを用いた迅速な癌幹細胞誘導法の開発および治療への応用2019

    • 著者名/発表者名
      鈴鹿淳、津田真寿美、王磊、岸田佳倫、黒川孝幸、グン剣萍、田中伸哉
    • 学会等名
      2019年度文部科学省新学術領域研究 先端モデル動物支援プラットフォーム  若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子ハイドロゲルを用いた癌幹細胞標的新規薬剤スクリーニング法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      鈴鹿淳、津田真寿美、王磊、田中伸哉
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Single cell RNA sequencing of cancer stem cells rapidly generated by hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Masumi Tsuda, Shinji Kohsaka, Jun Suzuka, Lei Wang, Jian Ping Gong, Hiroyuki Mano, Shinya Tanaka
    • 学会等名
      第78回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイドロゲル上での癌幹細胞性を規定するエピジェネティックな変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      岸田佳倫、鈴鹿淳、石塚大暉、王磊、津田真寿美、黒川孝幸、安田和則、グン剣萍、田中伸哉
    • 学会等名
      第120回北海道癌談話会例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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