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難治性前立腺癌のシングルセル解析によるゲノムエピゲノム進化と腫瘍内不均一性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03817
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56030:泌尿器科学関連
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

小坂 威雄  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (30445407)

研究分担者 大家 基嗣  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (00213885)
植田 幸嗣  公益財団法人がん研究会, がんプレシジョン医療研究センター がんオーダーメイド医療開発プロジェクト, プロジェクトリーダー (10509110)
三上 修治  独立行政法人国立病院機構埼玉病院(臨床研究部), 診療部, 病理診断部長 (20338180)
西原 広史  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (50322805)
田中 伸之  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
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
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードシングルセル解析 / リキッドバイオプシー / 前立腺癌 / 次世代シーケンサー / 去勢抵抗性前立腺癌 / 血液循環腫瘍細胞 / 神経内分泌がん / 腫瘍内不均一性 / 血液循環がん細胞
研究開始時の研究の概要

進行前立腺がんの薬物療法は近年大きく進歩し、新規アンドロゲン受容体阻害薬に加え、新規タキサン系抗がん剤カバジタキセルが導入されたが効果は限定的である。本研究では最先端の流体力学に基づく血中からの血液循環腫瘍細胞濃縮システムを駆使して前立腺癌患者からリアルタイムに血液循環腫瘍細胞を回収し、シングルセルレベルで多層性解析をを実施する。同時に逐次的に血中のcfDNAを回収し、治療前後の腫瘍検体の免疫組織学的にまた、FFPE検体のDNA/RNA解析を施行することで、難治性前立腺癌におけるゲノム・エピゲノム進化と腫瘍内不均一性を解明し、新規バイオマーカーならびに新規治療標的の同定を試みる。

研究成果の概要

新規アンドロゲン受容体シグナル阻害剤や、新規抗がん剤カバジタキセルが近年、去勢抵抗性前立腺癌(Castration Resistant Prostate Cancer: CRPC)に承認されたが、生命予後の改善効果は限定的である。好発転移部位である骨転移は造骨性でアプローチが困難なため再発時の生検検体の採取が困難であることが多い。
本研究では血液循環がん細胞のシングルセル解析と血液循環DNAのNGS解析、CRPC生検検体切片における空間的遺伝子発現解析システムにより解析し、同一患者内のRNA発現のITHの存在を可視化し、新規バイオマーカー候補ならびに新規治療標的候補を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

前立腺癌はITHの存在をその特徴とする。ADTや化学療法による後天的な選択圧、耐性獲得の変異、DNA修復酵素の変異による染色体の不安定性を伴うゲノム進化に加え、がん幹細胞性形質の獲得や相互依存性シグナル経路の活性化、脱分化型の形質獲得などの、エピゲノム進化による可塑性も加わって、空間的・時間的多様性が増し、難治性の要因となると考えられる。解析対象をシングルセル化することで、再発時の時間的、空間的不均一性が見出され、新規バイオマーカー候補ならびに新規治療標的候補を同定した。アンメットニーズを埋める成果として波及効果は甚大である。

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

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 6件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] IDH2 stabilizes HIF‐1α‐induced metabolic reprogramming and promotes chemoresistance in urothelial cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Shigeta Keisuke、Hasegawa Masanori、Hishiki Takako、Naito Yoshiko、Baba Yuto、Mikami Shuji、Matsumoto Kazuhiro、Mizuno Ryuichi、Miyajima Akira、Kikuchi Eiji、Saya Hideyuki、Kosaka Takeo、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 42 号: 4 ページ: 1-27

    • DOI

      10.15252/embj.2022110620

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of response to prior docetaxel on sensitivity to cabazitaxel in prostate cancer patients with PTEN alterations2022

    • 著者名/発表者名
      Kamisawa Ken、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Yasumizu Yota、Hongo Hiroshi、Takeda Toshikazu、Matsumoto Kazuhiro、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 9 ページ: 3161-3168

    • DOI

      10.1111/cas.15473

    • 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] Squamous cell carcinoma of the prostate with SMARCA4 alteration in a Japanese patient2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Yuta、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      IJU Case Reports

      巻: 5 号: 5 ページ: 323-326

    • DOI

      10.1002/iju5.12466

    • 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] Characterizing cyclin-dependent kinase 12(CDK12)-altered aggressive prostate cancer: a twelve-case series2022

    • 著者名/発表者名
      Iwasawa Tomohiro、Kosaka Takeo、Yasumizu Yota、Hongo Hiroshi、Yanai Yoshinori、Baba Yuto、Matsumoto Kazuhiro、Nakamura Kohei、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      International Journal of Clinical Oncology

      巻: 27 号: 12 ページ: 1867-1873

    • DOI

      10.1007/s10147-022-02248-z

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Genomic analysis of aggressive ductal adenocarcinoma of the prostate2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Hiroaki、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Kimura Tokuhiro、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 12 号: 7 ページ: 8445-8451

    • DOI

      10.1002/cam4.5573

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] The first Japanese case of intraductal cancer of the prostate with checkpoint kinase 2 mutation2022

    • 著者名/発表者名
      Hongo Hiroshi、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Asian Journal of Urology

      巻: 9 号: 4 ページ: 480-482

    • DOI

      10.1016/j.ajur.2022.02.002

    • 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] Germline BRCA2 mutation in a case of aggressive prostate cancer accompanied by spinal bulbar muscular atrophy2022

    • 著者名/発表者名
      Kosaka Takeo、Hongo Hiroshi、Hayashi Hideyuki、Nakamura Kohei、Nishihara Hiroshi、Mikami Shuji、Beltran Himisha、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Asian Journal of Andrology

      巻: 24 号: 1 ページ: 116-116

    • DOI

      10.4103/aja.aja_37_21

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] First case of ductal adenocarcinoma of the prostate with MAP3K1 homozygous deletion2021

    • 著者名/発表者名
      Shojo Kazunori、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Hongo Hiroshi、Kobayashi Hiroaki、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      IJU Case Reports

      巻: 4 号: 3 ページ: 176-179

    • DOI

      10.1002/iju5.12274

    • 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] A first Japanese case of BRCA2 and RB1 co-loss organ-confined prostate cancer successfully treated by radical prostatectomy2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kazuhiro、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      International Cancer Conference Journal

      巻: 10(3) 号: 3 ページ: 170-173

    • DOI

      10.1007/s13691-021-00469-z

    • 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] Prominent response to platinum‐based chemotherapy in a patient with BRCA2 mutant‐neuroendocrine prostate cancer and MDM2 amplification2021

    • 著者名/発表者名
      Daimon Tatsuaki、Kosaka Takeo、Hongo Hiroshi、Aimono Eriko、Nakamura Kohei、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      IJU Case Reports

      巻: 4 号: 4 ページ: 216-219

    • DOI

      10.1002/iju5.12287

    • 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] CD8-positive T cells and CD204-positive M2-like macrophages predict postoperative prognosis of very high-risk prostate cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Yanai Yoshinori、Kosaka Takeo、Mikami Shuji、Hongo Hiroshi、Yasumizu Yota、Takeda Toshikazu、Matsumoto Kazuhiro、Miyauchi Jun、Kitano Shigehisa、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01900-4

    • 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] A long-term survivor of metastatic neuroendocrine prostate cancer treated with multimodal therapy: genetic consideration from next-generation sequencing2021

    • 著者名/発表者名
      Hongo Hiroshi、Kosaka Takeo、Nakatsuka Seishi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      International Cancer Conference Journal

      巻: - 号: 3 ページ: 174-180

    • DOI

      10.1007/s13691-021-00482-2

    • 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] Subtype-specific collaborative transcription factor networks are promoted by OCT4 in the progression of prostate cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Takayama Ken-ichi、Kosaka Takeo、Suzuki Takashi、Hongo Hiroshi、Oya Mototsugu、Fujimura Tetsuya、Suzuki Yutaka、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 3766-3766

    • DOI

      10.1038/s41467-021-23974-4

    • 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] Topoisomerase II alpha inhibition can overcome taxane-resistant prostate cancer through DNA repair pathways.2021

    • 著者名/発表者名
      Hongo H, Kosaka T, Suzuki Y, Mikami S, Fukada J, Oya M.
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: - 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01697-2

    • 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] Pulmonary metastasis secondary to abiraterone‐resistant prostate cancer with homozygous deletions of BRCA2: First Japanese case2020

    • 著者名/発表者名
      Izawa Mizuki、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Oba Junna、Hishida Tomoyuki、Hongo Hiroshi、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      IJU Case Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 14-17

    • DOI

      10.1002/iju5.12224

    • 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] CDK12 and HER2 coamplification in two urothelial carcinomas with rapid and aggressive clinical progression2020

    • 著者名/発表者名
      Yanai Yoshinori、Kosaka Takeo、Nakamura Kohei、Aimono Eriko、Matsumoto Kazuhiro、Morita Shinya、Mikami Shuji、Nishihara Hiroshi、Oya Mototsugu
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 111 号: 12 ページ: 4652-4655

    • DOI

      10.1111/cas.14672

    • 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
  • [学会発表] がんゲノム医療の臨床(腎がん/尿路上皮がん/前立腺がん)2023

    • 著者名/発表者名
      小坂 威雄
    • 学会等名
      クリニカルバイオバンク学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオインフォマティクスを用いたカバジタキセル耐性前立腺癌リプログラミング薬剤のスクリーニング2022

    • 著者名/発表者名
      本郷 周, 小坂 威雄, 安水 洋太, 田中 伸之, 武田 利和, 森田 伸也, 松本 一宏, 水野 隆一, 大家 基嗣
    • 学会等名
      前立腺シンポジウム 2022年
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 前立腺がん細胞の低酸素環境における細胞遊走-増殖ダイコトミーに関わるO-結合型糖鎖の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山本 大樹, 小坂 威雄, 大家 基嗣, 佐藤 智典
    • 学会等名
      第81回日本癌学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] HBOC診療の課題とこれから これからの遺伝性乳癌卵巣癌(HBOC)診療体制を再考する 慶應HBOCセンターの取り組み2022

    • 著者名/発表者名
      小林 佑介, 増田 健太, 関 朋子, 小坂 威雄, 北郷 実, 小野 伊久美, 三須 久美子, 中村 康平, 内田 明花, 舩越 建, 竹内 麻理, 小崎 健次郎, 青木 大輔
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 「Think different in mCSPC treatment strategies!」 前立腺癌の臨床的・生物学的特徴から考えるmHNPC転移性前立腺癌に対する個別化医療2022

    • 著者名/発表者名
      小坂 威雄
    • 学会等名
      第87回日本泌尿器科学会東部総会 シンポジウム1
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] もう知らないとは言わせないHBOC 前立腺癌2021

    • 著者名/発表者名
      小坂威雄
    • 学会等名
      第109回 日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進行性去勢感受性前立腺癌の治療戦略:ドセタキセル2021

    • 著者名/発表者名
      小坂威雄
    • 学会等名
      第109回 日本泌尿器科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進行性去勢感受性前立腺癌の治療戦略:ドセタキセル2020

    • 著者名/発表者名
      小坂威雄、大家基嗣
    • 学会等名
      第58回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mCRPCの未来予想図:タキサン系抗がん剤の位置づけを再考する2020

    • 著者名/発表者名
      小坂威雄
    • 学会等名
      第6回日本泌尿器腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 慶應義塾大学医学部泌尿器科学教室

    • URL

      http://www.keio-urology.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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