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シングルセル解析から解き明かすEGFR変異陽性肺がんの薬剤耐性変異獲得メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K16370
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50010:腫瘍生物学関連
研究機関公益財団法人がん研究会

研究代表者

瀬戸 陽介  公益財団法人がん研究会, がん化学療法センター 基礎研究部, 研究員 (50738614)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードシングルセル解析 / 薬剤耐性 / 肺がん / シングルセル
研究開始時の研究の概要

EGFR活性型変異陽性肺がんの治療において、EGFRを標的とした分子標的薬は劇的な腫瘍縮小と生存期間の延長をもたらしてきたが、治療数年ほどでT790MやC797Sといった薬剤耐性変異が出現することが大きな問題となっている。このような耐性変異には、腫瘍不均一性として治療前から存在するものや治療過程で新たに獲得されるものがあり、突然変異率にはエピジェネティックなゲノム修飾が関与していることが示唆されている。以上から、本研究では、エピジェネティックな遺伝子発現調整の変化と突然変異パターンの相関をシングルセルレベルで調べることで、薬剤耐性変異獲得の分子メカニズムを解明することを目指す。

研究成果の概要

EGFR活性化変異陽性肺がん患者への治療にはEGFRを標的としたEGFR阻害剤が劇的な治療効果をもたらしてきたが、薬剤耐性変異獲得によるがんの再発が大きな問題となっている。本研究では、EGFR活性化変異陽性肺がんにおける薬剤耐性変異獲得のメカニズムを解明するために患者由来の細胞を用いてシングルセルRNA-seqやシングルセルATAC-seqを行った。その結果、耐性変異獲得前のがん細胞ではEGFR阻害剤に対する炎症応答が生存に関与している可能性が示された。また、治療前がん細胞集団にがん不均一性が存在し、薬剤耐性変異獲得の過程で塩基の置換パターンが変化していることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肺がんにおける分子標的薬を用いた治療は劇的な治療効果をもたらすが、治療数年内に薬剤耐性変異の出現がおこることが臨床上大きな問題となっている。しかしながら、耐性変異獲得に至るがん進化メカニズムはほとんど明らかとなっていない。本研究により、治療前がん細胞集団から薬剤耐性変異獲得の過程で塩基置換パターンが変化することやその変化にかかわる可能性のある遺伝子の発現、さらに、耐性変異獲得前のがん細胞では、薬剤存在下での生存に炎症応答が関与していること示唆され、がん進化プロセスを理解する上で重要な知見を得た。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Soluble PD-L1 works as a decoy in lung cancer immunotherapy via alternative polyadenylation2022

    • 著者名/発表者名
      Sagawa Ray、Sakata Seiji、Gong Bo、Seto Yosuke、Takemoto Ai、Takagi Satoshi、Ninomiya Hironori、Yanagitani Noriko、Nakao Masayuki、Mun Mingyon、Uchibori Ken、Nishio Makoto、Miyazaki Yasunari、Shiraishi Yuichi、Ogawa Seishi、Kataoka Keisuke、Fujita Naoya、Takeuchi Kengo、Katayama Ryohei
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 7 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1172/jci.insight.153323

    • 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] Microsecond-timescale MD simulation of EGFR minor mutation predicts the structural flexibility of EGFR kinase core that reflects EGFR inhibitor sensitivity2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshizawa Takahiro、Uchibori Ken、Araki Mitsugu、Matsumoto Shigeyuki、Ma Biao、Kanada Ryo、Seto Yosuke、Oh-hara Tomoko、Koike Sumie、Ariyasu Ryo、Kitazono Satoru、Ninomiya Hironori、Takeuchi Kengo、Yanagitani Noriko、Takagi Satoshi、Kishi Kazuma、Fujita Naoya、Okuno Yasushi、Nishio Makoto、Katayama Ryohei
    • 雑誌名

      npj Precision Oncology

      巻: 5 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.1038/s41698-021-00170-7

    • 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] Platelet-derived lysophosphatidic acid mediated LPAR1 activation as a therapeutic target for osteosarcoma metastasis2021

    • 著者名/発表者名
      Takagi Satoshi、Sasaki Yuki、Koike Sumie、Takemoto Ai、Seto Yosuke、Haraguchi Mizuki、Ukaji Takao、Kawaguchi Tokuichi、Sugawara Minoru、Saito Masanori、Funauchi Yuki、Ae Keisuke、Matsumoto Seiichi、Fujita Naoya、Katayama Ryohei
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 40 号: 36 ページ: 5548-5558

    • DOI

      10.1038/s41388-021-01956-6

    • 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] Chromatin structure-dependent histone incorporation revealed by a genome-wide deposition assay2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Tachiwana, Mariko Dacher, Kazumitsu Maehara, Akihito Harada, Yosuke Seto, Ryohei Katayama, Yasuyuki Ohkawa, Hiroshi Kimura, Hitoshi Kurumizaka, Noriko Saitoh
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 10

    • DOI

      10.7554/elife.66290

    • 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] Overcoming resistance by ALK compound mutation (I1171S + G1269A) after sequential treatment of multiple ALK inhibitors in non‐small cell lung cancer2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi、Seto、Okada、Uematsu、Uchibori、Tsukahara、Oh‐hara、Fujita、Yanagitani、Nishio、Okubo、Katayama R.
    • 雑誌名

      Thoracic Cancer

      巻: 11 号: 3 ページ: 581-587

    • DOI

      10.1111/1759-7714.13299

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] シングルセルレベルで解き明かすがんの薬剤耐性の分子メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      瀬戸陽介、藤田直也、片山量平
    • 学会等名
      日本進化学会第23回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シングルセル技術を用いたがんの薬剤耐性メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      瀬戸陽介、藤田直也、片山量平
    • 学会等名
      日本遺伝学会第93回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] EGFR-TKI tolerant mechanisms of non-small cell lung cancer revealed by single-cell technologies2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Seto, Naoya Fujita, Ryohei Katayama
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://www.jfcr.or.jp/chemotherapy/department/fundamental/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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