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がん脳転移微小環境分子基盤の統合的理解と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H03510
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

平田 英周  金沢大学, がん進展制御研究所, 准教授 (40761937)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードがん脳転移 / 脳微小環境 / グリア細胞 / 代謝型グルタミン酸受容体 / 肺がん / アストロサイト / ミクログリア / 脳転移 / 腫瘍微小環境
研究開始時の研究の概要

がん脳転移の成立と進展に関わる脳微小環境の分子基盤を統合的に明らかにし、微小環境を標的とした革新的な脳転移治療戦略を開発する。以下に示す3段階の研究目標を3年以内に達成する。
① がん脳転移微小環境の経時的トランスクリプトームを1細胞レベルで明らかにする
② 新規in vitro共培養系を用いてがん脳転移微小環境の分子基盤を検証する
③ がん脳転移の進展を阻害しうる微小環境標的分子を同定し新規治療戦略を提案する

研究成果の概要

研究室で独自に開発した新規グリア細胞培養法(MGS法)およびがん脳転移マウスモデルを用いた解析により、肺がん脳転移に対する新規治療標的候補分子として代謝型グルタミン酸受容体(mGluR1)を同定した。脳に転移したがん細胞ではアストロサイト由来のWnt-5aを介したPRICKLE1-RESTの制御によってmGluR1の発現が誘導され、mGluR1シグナル依存性の増殖を示すようになる。その分子機構としてmGluR1がグルタミン酸依存性に上皮成長因子受容体と直接相互作用し、その分解を抑制することで下流へのシグナル伝達を増強することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳に転移したがん細胞がmGluR1シグナル依存性を示すことは治療に対する脆弱性ともなり得ると考えられ、実際にmGluR1はオシメルチニブに抵抗性を示す脳転移肺がん細胞においても有効な治療標的となり得ることが示された。これらの結果はMGS共培養系ががん細胞とグリア細胞との相互作用を検討するための極めて有用なプラットフォームであることを示すと当時に、脳転移肺がんに対する新たな治療戦略としてmGluR1標的療法の可能性が示すものである。したがって今後の期待される研究の発展や新規治療法開発への貢献も含め、その成果は学術的・社会的意義の高いものであると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 備考 (2件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] MYEOV overexpression induced by demethylation of its promoter contributes to pancreatic cancer progression via activation of the folate cycle/c-Myc/mTORC1 pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Tange S, Hirano T, Idogawa M, Hirata E, Imoto I, Tokino T
    • 雑誌名

      BMC Cancer

      巻: 23 号: 1 ページ: 85-85

    • DOI

      10.1186/s12885-022-10433-6

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cryopreservation of tissues by slow-freezing using an emerging zwitterionic cryoprotectant2023

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Takeru、Takeuchi Yasuto、Ishibashi Kojiro、Gotoh Noriko、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23913-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization and application of carboxylate-type zwitterions synthesized by one-step2022

    • 著者名/発表者名
      Komori Tetsuo、Kato Yui、Ishibashi Kojiro、Ninomiya Kazuaki、Wada Naoki、Hirose Daisuke、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of Ionic Liquids

      巻: 2 号: 1 ページ: 100027-100027

    • DOI

      10.1016/j.jil.2022.100027

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthetic zwitterions as efficient non-permeable cryoprotectants2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Yui、Uto Takuya、Tanaka Daisuke、Ishibashi Kojiro、Kobayashi Akiko、Hazawa Masaharu、Wong Richard W.、Ninomiya Kazuaki、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 4 号: 1 ページ: 151-151

    • DOI

      10.1038/s42004-021-00588-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of a cellulose dissolving liquid zwitterion from general and low-cost reagents2021

    • 著者名/発表者名
      Sharma Gyanendra、Kato Yui、Hachisu Ayumi、Ishibashi Kojiro、Ninomiya Kazuaki、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Cellulose

      巻: 29 号: 5 ページ: 3017-3024

    • DOI

      10.1007/s10570-021-04185-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High loading of trimethylglycine promotes aqueous solubility of poorly water-soluble cisplatin2021

    • 著者名/発表者名
      Kadokawa Riki、Fujie Tetsuo、Sharma Gyanendra、Ishibashi Kojiro、Ninomiya Kazuaki、Takahashi Kenji、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-89144-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Brain Microenvironment Induces DNMT1 Suppression and Indolence of Metastatic Cancer Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata Eishu、Ishibashi Kojiro、Kohsaka Shinji、Shinjo Keiko、Kojima Shinya、Kondo Yutaka、Mano Hiroyuki、Yano Seiji、Kiyokawa Etsuko、Sahai Erik
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 9 ページ: 101480-101480

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101480

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Glioma Stem-Like Cells Can Be Targeted in Boron Neutron Capture Therapy with Boronophenylalanine2020

    • 著者名/発表者名
      Kondo Natsuko、Hikida Masaki、Nakada Mitsutoshi、Sakurai Yoshinori、Hirata Eishu、Takeno Satoshi、Suzuki Minoru
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 12 号: 10 ページ: 3040-3040

    • DOI

      10.3390/cancers12103040

    • 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] Non-aqueous, zwitterionic solvent as an alternative for dimethyl sulfoxide in the life sciences2020

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kuroda, Tetsuo Komori, Kojiro Ishibashi, Takuya Uto, Isao Kobayashi, Riki Kadokawa, Yui Kato, Kazuaki Ninomiya, Kenji Takahashi, Eishu Hirata
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 3 号: 1 ページ: 163-163

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00409-7

    • 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
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2022

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      2nd Chinese Oncology Young Elite Summit
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] がん研究への新たなお金の流れ2022

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      第81回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2022

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      第81回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳転移におけるがん細胞とグリア細胞の多面的相互作用2022

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳転移微小環境におけるグリアがん免疫2022

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      第32回日本サイトメトリー学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん脳転移微小環境の細胞分子基盤2022

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      Breast Cancer Seminar in Hanshin 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2022

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      The 8th Neuroscience Network in Kobe Symposium 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2022

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      International Symposium on Tumor Biology in Kanazawa 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2022

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      The 8th Neuroscience Network in Kobe Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脳微小環境による脳転移がん細胞の運命決定機構2021

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      フォーラム富山「創薬」第53回 研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規in vitro共培養系を用いた脳転移微小環境を形成する細胞間相互作用の解明2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 公二朗、平田 英周
    • 学会等名
      2021年度 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
      2021 実績報告書
  • [学会発表] がん脳転移微小環境の細胞分子基盤2021

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      2021年度 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
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The concept of cancer associated glial-network in brain metastasis2021

    • 著者名/発表者名
      石橋 公二朗、平田 英周
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 臓器特異的腫瘍微小環境2021

    • 著者名/発表者名
      平田 英周
    • 学会等名
      第80回 日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multifaceted interactions between cancer cells and glial cells in brain metastasis2021

    • 著者名/発表者名
      Eishu Hirata
    • 学会等名
      The 16th International Symposium of the Institute Network for Biomedical Sciences & KEY FORUM 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 転移性脳腫瘍におけるがん抑制性・促進性アストロサイトの制御メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 公二朗、平田 英周
    • 学会等名
      第2回金沢大学がん進展制御研究所・国立がん研究センター研究所 若手研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脳転移におけるがん促進性・抑制性アストロサイトの同定2020

    • 著者名/発表者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 学会等名
      公益財団法人MSD生命科学財団 合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 脳微小環境による脳転移がん細胞の休眠維持機構2020

    • 著者名/発表者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 学会等名
      第4回乳がん・転移若手研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] がん抑制性・促進性グリア細胞による脳転移の制御メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 公二朗、平田 英周
    • 学会等名
      2020年度 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] 脳転移におけるがん抑制性・促進性グリア細胞の解析2020

    • 著者名/発表者名
      石橋 公二朗、平田 英周
    • 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
  • [備考] 脳微小環境によるDNMT1抑制が脳転移がん細胞の休眠と生存に関与する

    • URL

      https://tcbb-kucri.wixsite.com/tcbb-kucri/iscience2010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 双性イオン液体のライフサイエンスへの応用:溶媒革命によるDMSO依存からの脱却を目指して

    • URL

      https://tcbb-kucri.wixsite.com/tcbb-kucri/communications-chemistry-2020

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 非公開2022

    • 発明者名
      黒田 浩介、平田 英周、田中 大介
    • 権利者名
      黒田 浩介、平田 英周、田中 大介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 脳転移がん抑制剤又は治療剤2022

    • 発明者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 権利者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 脳転移がん抑制剤又は治療剤2022

    • 発明者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 権利者名
      平田 英周、石橋 公二朗
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-020000
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 固体組成物、液体組成物、及び固体組成物の製造方法2021

    • 発明者名
      黒田 浩介、平田 英周
    • 権利者名
      黒田 浩介、平田 英周
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-004142
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 非プロトン性双性イオンを用いた未分化促進剤及び凍結保護剤2020

    • 発明者名
      黒田 浩介、平田 英周
    • 権利者名
      黒田 浩介、平田 英周
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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