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人工微小環境アレイを用いた新規フェノミクスの創出とがん幹細胞層別化療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K21540
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

椨 康一  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 講師 (10466469)

研究分担者 田賀 哲也  東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (40192629)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードがん幹細胞 / 合成ポリマー / 人工微小環境 / 微小環境適合性 / オミクス / フェノミクス / polymerome / 層別化 / ポリマー嗜好性 / ポリメローム / 膠芽腫 / テモゾロミド / PCA / t-SNE / ポリマーmicroarray
研究開始時の研究の概要

患者個人に最適な治療法の提供をめざす精密医療において、治療感受性や再発リスクを予測する層別化技術の開発は極めて重要な意義をもつ。その一方でそれら特性を担う細胞、すなわちがん幹細胞の個性を分類するための手法は未だ確立されていない。本研究は英国材料化学分野との共同研究を通じて確立された網羅的な人工微小環境探索系「ポリマーmicroarray」の手法を用いて、新規の表現型オミクス(フェノミクス)階層の創出に挑む。これにより従来の階層ではカバーされてこなかった「生きた細胞の微小環境適合性」という極めてユニークかつ重要な表現型に基づき、がん幹細胞のサブタイプ分類とそれに応じた層別治療法の開発を目指す。

研究成果の概要

がん患者の治療抵抗性や再発リスク(すなわちがん幹細胞性)を予測する新規診断法開発を目指して、多種合成ポリマー(人工微小環境)に対する遺伝子変異と起源の異なる細胞株の接着パターンを比較したところ、各細胞株が様々なポリマー嗜好性を呈することが明らかとなった。このような生きた細胞の網羅的な微小環境適合性を新規のオミクス階層polymerome(ポリメローム)と命名した。この新規オミクス概念を用いて、がん患者の抗がん剤感受性を判断できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

治療抵抗性や再発リスクは層別化最大の目的でありながらも、それら特性を担う細胞(すなわちがん幹細胞)の層別法は未だ確立されていない。本研究で導出された新規のオミクス概念polymeromeは、網羅性を有する初めてのフェノミクス階層として従来のオミクス体系に変革をもたらすものであり、学術的に高い波及効果を有する。また、本研究で同定されたがん幹細胞診断ポリマーは、核酸・抗体に続く次世代の高分子シーズとして産業界に与えるインパクトも高く、将来的にがん研究・医療の方向性を大きく転換させる高い潜在性を有している。

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

    (32件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The University of Edinburgh(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Cancer ego-system in glioma: an iron-replenishing niche network systemically self-organized by cancer stem cells2022

    • 著者名/発表者名
      Tabu Kouichi、Taga Tetsuya
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 42 号: 1 ページ: 54-54

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00240-8

    • 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] Therapy-resistant nature of cancer stem cells in view of iron metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Wenqian、Tabu Kouichi、Aimaitijiang Alapati、Taga Tetsuya
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 42 号: 1 ページ: 34-34

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00220-y

    • 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] Cancer Stem Cell-Associated Immune Microenvironment in Recurrent Glioblastomas2022

    • 著者名/発表者名
      Murota Yoshitaka、Tabu Kouichi、Taga Tetsuya
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 13 ページ: 2054-2065

    • DOI

      10.3390/cells11132054

    • 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] Glioma cells remotely promote erythropoiesis as a self‐expanding strategy of cancer stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Aimaitijiang Alapati、Tabu Kouichi、Wang Wenqian、Nobuhisa Ikuo、Taga Tetsuya
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 27 号: 1 ページ: 25-42

    • DOI

      10.1111/gtc.12908

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Difference in the malignancy between RAS and GLI1-transformed astrocytes is associated with frequency of p27KIP1?positive cells in xenograft tissues2021

    • 著者名/発表者名
      Sasai Ken、Tabu Kouichi、Saito Takashi、Matsuba Yukio、Saido Takaomi C、Tanaka Shinya
    • 雑誌名

      Pathology - Research and Practice

      巻: 223 ページ: 153465-153465

    • DOI

      10.1016/j.prp.2021.153465

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] YBX2 and cancer testis antigen 45 contribute to stemness, chemoresistance and a high degree of malignancy in human endometrial cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki I, Yoshida S, Tabu K, Kusunoki S, Matsumura Y, Izumi H, Asanoma K, Yagi H, Onoyama I, Sonoda K, Kohno K, Taga T, Itakura A, Takeda S, Kato K
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 4220-4220

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83200-5

    • NAID

      120007044568

    • 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
  • [雑誌論文] 合成ポリマーを用いた癌幹細胞ニッチの特性解明2021

    • 著者名/発表者名
      椨康一, 田賀哲也
    • 雑誌名

      別冊・医学のあゆみ

      ページ: 122-127

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Glioma progression and recurrence involving maintenance and expansion strategies of glioma stem cells by organizing self-advantageous niche microenvironments2020

    • 著者名/発表者名
      Taga T and Tabu K
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 40 号: 1 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1186/s41232-020-00142-7

    • 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
  • [雑誌論文] 膠芽腫がん幹細胞ニッチの標的探索2020

    • 著者名/発表者名
      椨康一, 田賀哲也
    • 雑誌名

      Precision Medicine

      巻: 3 ページ: 70-73

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ニッチを標的とする膠芽腫がん幹細胞の制御2020

    • 著者名/発表者名
      椨康一, 田賀哲也
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 46 ページ: 77-79

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthetic polymer microenvironment array chip based development of new cell phenomics for cancer stratification2022

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tabu, Shinji Kohsaka, Takuichiro Hide, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 81st Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a high-content screening system for niche mimicries using polymer-immobilized microwell array plates2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Murota, Kouichi Tabu, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 81st Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Exploration of glioma recurrence-related genes upregulated in highly invasive and 5-ALA-PDD escaping cells2022

    • 著者名/発表者名
      Tingting Zhang, Kouichi Tabu, Yoshitaka Murota, Takuichiro Hide, Shunichiro Ogura, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 81st Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] がん幹細胞ニッチ擬態性ハイドロゲルを用いた膵がん治療標的分子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      椨 康一, 室田 吉貴, 永根 まり子, 田中 真二, 田賀 哲也
    • 学会等名
      第43回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Identification of a niche-mimicking synthetic polymer scaffold that maintains neural stem cells in a growth factor- and serum-free system2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Taga, Norihisa Bizen, Kouichi Tabu, Mei Wu, Christian Mangani, Rong Zhang, Mark Bradley
    • 学会等名
      The 19th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Polymer based elucidation of molecular basis underlying cancer stem cell mediated niche reconstruction and glioma recurrence2021

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tabu, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 18 th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Niche-mimicking polymer-based characterization of human pancreatic cancer stem cells (pCSCs)2021

    • 著者名/発表者名
      Mariko Nagane, KouichiTabu, Yoshitaka Murota, Shinji Tanaka, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 18 th Stem Cell Research Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物機能性高分子ハイドロゲルによるがん幹細胞ニッチ自己構築ならび にグリオーマ再発機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      椨 康一, 田賀 哲也
    • 学会等名
      第42 回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト膵癌幹細胞の特性解明のためのニッチ擬態ポリマーの開発と最適化2021

    • 著者名/発表者名
      永根まり子, 椨康一, 室田 吉貴, 田中真二, 田賀哲也
    • 学会等名
      第42 回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Cancer stem cell niche-mimicking polymer-based exploration of the factors responsible for glioma recurrence2021

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Tabu, Tetsuya Taga
    • 学会等名
      The 80th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Synthetic polymer-based stratification of soft tissue sarcomas with different gene alterations and cells of origin2020

    • 著者名/発表者名
      Tabu K, Zhang S, Kosaku A, Venkateswaran S, Kohsaka S, Bradley M, Taga T
    • 学会等名
      11th World Biomaterials Congress (WBC Virtual 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of niche-mimicking polymer hydrogels to characterize human pancreatic cancer stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nagane M, Tabu K, Murota Y, Tanaka S, Taga T
    • 学会等名
      第43回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A new stratification method for predicting chemosensitivities of soft tissue sarcomas using synthetic polymer microarray2020

    • 著者名/発表者名
      Kosaku A, Tabu K, Kohsaka S, Taga T
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemical fabrication of bio-functional polymer-hydrogels that mimic cancer stem cell niche2020

    • 著者名/発表者名
      Tabu K and Taga T
    • 学会等名
      第79回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 炎症性細胞の制御による癌幹細胞のニッチ構築2020

    • 著者名/発表者名
      田賀 哲也, 椨 康一
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glioma stem cells promote erythroid differentiation in mouse bone marrow2020

    • 著者名/発表者名
      Aimaitijiang A, Tabu K, Wang W, Nobuhisa I, Taga T
    • 学会等名
      第41回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学難治疾患研究所幹細胞制御分野ホームページ(日本語)

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/scr/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学難治疾患研究所幹細胞制御分野ホームページ(English)

    • URL

      https://www.tmd.ac.jp/mri/scr/english/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 東京医科歯科大学難治疾患研究所幹細胞制御分野ホームページ

    • URL

      http://www.tmd.ac.jp/mri/scr/index.html

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

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公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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