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シングルセル解析を基軸とした乳がんの層別化と病態解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K07708
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関公益財団法人がん研究会

研究代表者

丸山 玲緒  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト, プロジェクトリーダー (60607985)

研究分担者 高橋 洋子  公益財団法人がん研究会, 有明病院 乳腺外科, 副医長 (70383809)
中太 智義  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト, 研究員 (10364770)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020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 / 腫瘍内不均一性 / scATAC-seq / エストロゲン受容体 / シングルセル解析 / エピゲノム
研究開始時の研究の概要

乳癌は腫瘍毎に生物学的特性が大きく異なるヘテロな疾患群であり、より精密な症例の層別化と各々の病態の正確な理解が求められている。腫瘍の特性を精緻に記述するためには、腫瘍内の「個々のがん細胞の機能的特性とその多様性の度合い」を正確に評価すること、かつ腫瘍を構成する「非がん細胞の種類と割合」を正確に測定すること、この2点が重要であると考えている。本研究では、シングルセルATACseq法の確立と改良を行い、多数の乳癌検体から単一細胞レベルのエピゲノム情報を正確に取得し上記2点を評価することが現実的に可能か、可能であるならばそれが臨床的に有用な情報を有するかどうかを検証することを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、ヒトの乳がん組織を対象に単一細胞エピゲノム解析を行い、がんを構成する細胞種やそのエピゲノムの不均一性について解析した。さらに、エストロゲン受容体モチーフの活性やその標的遺伝子の腫瘍内不均一性に注目し、内分泌抵抗性との関連性について考察した。さらに、自験例とTCGA乳がんコホートのデータを統合的に解析し、ER結合領域のアクセス性が低下しているがER発現は維持されている乳がんサブグループを同定した。これらの結果から、乳がん細胞のエピジェネティックな不均一性が内分泌抵抗性や予後不良と関連する可能性があることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エストロゲン受容体(ER)陽性乳がんは、世界で新規に診断される全乳がんの70%を占める。ER陽性乳がんにはERシグナルを遮断する内分泌療法が著効するが、約20%の患者で治療後に再発する。本研究はER陽性乳がん患者にはエピゲノムレベルでの多様性が存在することを明らかにしたが、それが将来の治療抵抗性を予測しうるものであれば、早期診断や早期治療介入といった応用が可能となる。

報告書

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

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Transcriptomic intratumor heterogeneity of breast cancer patient-derived organoids may reflect the unique biological features of the tumor of origin2023

    • 著者名/発表者名
      Saeki Sumito、Kumegawa Kohei、Takahashi Yoko、Yang Liying、Osako Tomo、Yasen Mahmut、Otsuji Kazutaka、Miyata Kenichi、Yamakawa Kaoru、Suzuka Jun、Sakimoto Yuri、Ozaki Yukinori、Takano Toshimi、Sano Takeshi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Yao Ryoji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • 雑誌名

      Breast Cancer Research

      巻: 25 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13058-023-01617-4

    • 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] Chromatin profile-based identification of a novel ER-positive breast cancer subgroup with reduced ER-responsive element accessibility2023

    • 著者名/発表者名
      Kumegawa Kohei、Saeki Sumito、Takahashi Yoko、Yang Liying、Osako Tomo、Nakadai Tomoyoshi、Amino Sayuri、Maeda Tetsuyo、Takahata Chikako、Mori Seiichi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • 雑誌名

      British Journal of Cancer

      巻: 128 号: 7 ページ: 1208-1222

    • DOI

      10.1038/s41416-023-02178-1

    • 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] Estrogen receptor α K303R mutation reorganizes its binding to forkhead box protein A1 regions and induces chromatin opening2022

    • 著者名/発表者名
      Nakadai Tomoyoshi、Yang Liying、Kumegawa Kohei、Maruyama Reo
    • 雑誌名

      Molecular Biology Reports

      巻: 50 号: 2 ページ: 1209-1220

    • DOI

      10.1007/s11033-022-08089-3

    • 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] GRHL2 motif is associated with intratumor heterogeneity of cis-regulatory elements in luminal breast cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Kumegawa Kohei、Takahashi Yoko、Saeki Sumito、Yang Liying、Nakadai Tomoyoshi、Osako Tomo、Mori Seiichi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • 雑誌名

      npj Breast Cancer

      巻: 8 号: 1 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1038/s41523-022-00438-6

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 乳がん患者由来オルガノイドの樹立・解析と乳がんの多様性の評価の試み.2022

    • 著者名/発表者名
      佐伯澄人、高橋洋子、粂川昂平、楊麗英、馬合木特亜森、鈴鹿淳、大野真司、上野貴之、丸山玲緒.
    • 学会等名
      第4回がん三次元培養研究会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一細胞オミックス解析による乳癌の多様性の理解.2022

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒.
    • 学会等名
      第30回日本乳癌学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳がんにおける患者間ならびに腫瘍内のがん細胞のエピゲノム不均一性の解析.2022

    • 著者名/発表者名
      粂川昂平、佐伯澄人、高橋洋子、楊麗英、尾辻和尊、高野利実、大野真司、上野貴之、丸山玲緒.
    • 学会等名
      第74回日本細胞生物学会大会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GRHL2 motif is associated with intratumor heterogeneity of cis-regulatory elements in luminal breast cancer.2022

    • 著者名/発表者名
      Reo Maruyama, Kohei Kumegawa, Yoko Takahashi, Sumito Saeki, Liying Yang, Shinji Ono, Takayuki Ueno.
    • 学会等名
      The 40th Sapporo International Cancer Symposium.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乳がんの多様性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒
    • 学会等名
      第6回理論免疫学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん研究における1細胞オミックス解析の現状と展望2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dissecting tumor heterogeneity and cancer cell plasticity in human breast cancer with chromatin accessibility profiling2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒、粂川昂平、佐伯澄人、高橋洋子、中太智義、野田哲生、大野真司、上野貴之
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳癌の生物学的特性の評価におけるシングルセルATAC-seq解析の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒、高橋洋子、佐伯澄人、粂川昂平、楊麗英、大野真司、上野貴之
    • 学会等名
      第29回日本乳癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] シングルセル解析による乳がん多様性評価の試み2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒
    • 学会等名
      JST MIRAI会議・令和3年度シンポジウム・社会実装を目指した異分野融合生物学
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] single-cell chromatin accessibility reveals intra- and inter-tumor heterogeneity in human breast cancer.2021

    • 著者名/発表者名
      Reo Maruyama
    • 学会等名
      The 39th Sapporo International Cancer Symposium.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 乳がん臨床検体のscATAC-seq解析2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒
    • 学会等名
      第5回理論免疫学ワークショップ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] scATAC-seq解析を用いた乳癌の多様性評価の試み2021

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒、高橋洋子、佐伯澄人、楊麗英、宮木理帆、粂川昂平、中太智義、大野真司、上野貴之.
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ATAC-seq解析を用いた乳癌の多様性の評価2020

    • 著者名/発表者名
      佐伯澄人、高橋洋子、楊麗英、粂川昂平、大野真司、上野貴之、丸山玲緒
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] single-cell ATAC-seq解析による乳癌の腫瘍内不均一性評価の試み2020

    • 著者名/発表者名
      粂川昂平、高橋洋子、佐伯澄人、楊麗英、尾辻和尊、中太智義、大野真司、上野貴之、丸山玲緒.
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ATAC-seq解析を用いた乳癌の多様性の評価2020

    • 著者名/発表者名
      丸山玲緒、高橋洋子、佐伯澄人、楊麗英、中太智義、大野真司、上野貴之.
    • 学会等名
      第28回日本乳癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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