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scRNAseqと腸内細菌叢解析を用いた大腸癌微小環境の発癌に関わる機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17621
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55020:消化器外科学関連
研究機関九州大学

研究代表者

水内 祐介  九州大学, 大学病院, 助教 (20849088)

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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードscRNAseq / 大腸がん / 腸内細菌叢 / 微小環境 / 大腸癌 / 腫瘍微小環境 / heterogeneity / Microbiome / シングルセル解析
研究開始時の研究の概要

大腸癌を含む消化器癌は、腫瘍微小環境中にheterogeneityといわれる高度な不均一性をもっており、それは癌細胞のみならず間質細胞においても観察される。また、腸内細菌叢(Microbiome)が大腸癌の発癌に関与していることも報告されており、このMicrobiome自体も非常に不均一なものであることがわかってきている。本研究ではシングルセル解析及びMicrobiome解析を用いて、大腸癌組織での細菌叢も含めた腫瘍微小環境のheterogeneityを明らかにすることで、発癌や治療抵抗性に関わる新たな細胞集団や微小環境中の相互作用を同定し新規治療法の開発へとつなげる。

研究成果の概要

大腸癌患者より糞便採取を行い、データベースを作成した。また、大腸癌を含む50例以上の固形癌でシングルセルRNAライブラリー作成を行い、NGSで解析した。NGS解析後のデータは、Rパッケージ Seuratを用いて、機能に着目したクラスタリング解析、疑似系譜解析、細胞間相互作用の解析等を行った。また、外科切除したヒト膵癌組織を使用し、超免疫不全マウスへの皮下移植を行ったところ、6例の膵癌患者より採取した腫瘍組織片を用いたPDXモデルの樹立が完了した。さらに二次移植を行ったところ、4例の二次移植が可能であった。同様の手法を用いて大腸癌患者のPDXモデル作製を試みたが、樹立には至っていない。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大腸癌の発癌メカニズム及び治療抵抗性を腸内細菌叢及び腫瘍微小環境の不均一性という側面から検討することは、大腸癌治療開発において全く新たな切り口でもあり、罹患者及び死亡者の数の多さから特に社会的な要請の強い大腸癌の治療開発に飛躍的な進歩をもたらすと期待される。また、本成果は、scRNAseq解析やMicrobiome解析などNGS解析の膨大なデータを含むもので、そのインパクトは大きく、癌研究だけでなく、生物学や細菌学など学術的にも広範な波及効果が期待される。

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

    (1件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Single cell RNA sequenceを用いた家族性大腸腺腫症におけるmacrophageのheterogeneityの解明2021

    • 著者名/発表者名
      久野恭子、水内祐介、大内田研宙、中村祥一、奥田翔、大坪慶志輝、佐田政史、永吉絹子、寅田信博、進藤幸治、仲田興平、森山大樹、永井俊太郎、中村雅史
    • 学会等名
      第29回日本消化器関連学会週間(JDDW 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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