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がん三次元構造における幹細胞化シグナルの時空間的解析

研究課題

研究課題/領域番号 21H02714
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49030:実験病理学関連
研究機関京都大学

研究代表者

井上 正宏  京都大学, 医学研究科, 特定教授 (10342990)

研究分担者 近藤 純平  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80624593)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードがん / 多様性 / 可塑性 / 増殖 / 薬剤耐性 / 抗がん剤耐性 / 細胞間コミュニケーション / Notchシグナル / 増殖運命 / がん幹細胞 / リアルタイムイメージング / 構造破壊
研究開始時の研究の概要

がん幹細胞が治療の対象として注目されているが、その可塑性については病態・分子基盤とも未だ明らかにされていない。本研究では、がんを再生臓器と捉え、がんの三次元構造破壊とその再生過程における幹細胞活性化シグナルを、時空間レベルで明らかにすることを目的とする。これまでに、NotchとWntシグナルが、ストレスによる細胞塊の幹細胞化に関与していることを見出したので、本研究では、それらシグナルの三次元的細胞間コミュニケーションの動態を明らかにする。さらに細胞アブレーションにより、構造破壊自体の幹細胞化への関与を明らかにする。

研究成果の概要

一つのがんの中のがん細胞は、均一で安定した性質を持つのではなく、すぐに変わるいろいろな性質を持つ。患者がん組織からがん細胞を培養する方法が進歩し、そのような性質を試験管内で調べられるようになった。この研究では、大腸がんは単細胞と2-4細胞からなるクラスターでは違った性質を示し、その性質の差はNotchシグナルによって分子レベルでコントロールされていることを明らかにした。増殖しないがん細胞クラスターの亜集団は抗がん剤に耐性があり、特定の条件下では再増殖することができる。この耐性細胞を標的とした治療法を開発することが重要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究では、単細胞と少数の細胞からなるクラスターとでは異なる性質を示すことを明らかにした。これまで、転移の単位は単細胞と考えられてきたが、細胞集団としてがんから離れたクラスターが大きな役割を果たしていることが明らかになった。また、転移のみならず、治療後に残存するがん細胞がクラスターとして残る場合、同じようなことが起こっている可能性がある。試験管内でこのような現象を再現するモデルができたことは、転移の予防や抗がん剤治療の補助療法の開発につながる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (39件) (うち招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Tracking the growth fate of single cells and isolating slow-growing cells in human colorectal cancer organoids2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 4 号: 3 ページ: 102395-102395

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102395

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cells with different growth fates and drug sensitivity2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Iida Keita、Okada Mariko、Onuma Kunishige、Tanaka Yoshihisa、Kamada Mayumi、Ohue Masayuki、Kawada Kenji、Obama Kazutaka、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 2 ページ: 105962-105962

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.105962

    • 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] Electrochemical sensing of oxygen metabolism for a three-dimensional cultured model with biomimetic vascular flow2023

    • 著者名/発表者名
      Nashimoto Yuji、Mukomoto Rei、Imaizumi Takuto、Terai Takato、Shishido Shotaro、Ino Kosuke、Yokokawa Ryuji、Miura Takashi、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro、Shiku Hitoshi
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 219 ページ: 114808-114808

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114808

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ex vivo chemosensitivity assay using primary ovarian cancer organoids for predicting clinical response and screening effective drugs2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Yu、Kondo Jumpei、Masuda Masamune、Matsuzaki Shinya、Onuma Kunishige、Kanda Mizuki、Watanabe Yuko、Sakaguchi Hitomi、Yoshino Kiyoshi、Ueda Yutaka、Kamiura Shoji、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 36 号: 2 ページ: 752-761

    • DOI

      10.1007/s13577-022-00827-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Abnormality of apico?basal polarity in adenocarcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 11 ページ: 3657-3663

    • DOI

      10.1111/cas.15549

    • 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] Lewis glycosphingolipids as critical determinants of TRAIL sensitivity in cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Tomoya、Moriwaki Kenta、Takamatsu Shinji、Kondo Jumpei、Tanaka-Okamoto Miki、Tomioka Azusa、Semba Manami、Komazawa-Sakon Sachiko、Kamada Yoshihiro、Kaji Hiroyuki、Miyamoto Yasuhide、Inoue Masahiro、Bessho Kazuhiko、Miyoshi Yoko、Ozono Keiichi、Nakano Hiroyasu、Miyoshi Eiji
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 41 号: 38 ページ: 4385-4396

    • DOI

      10.1038/s41388-022-02434-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASURAT: functional annotation-driven unsupervised clustering of single-cell transcriptomes2022

    • 著者名/発表者名
      Iida Keita、Kondo Jumpei、Wibisana Johannes Nicolaus、Inoue Masahiro、Okada Mariko
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 38 号: 18 ページ: 4330-4336

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btac541

    • 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] Polarity switching of ovarian cancer cell clusters via <scp>SRC</scp> family kinase is involved in the peritoneal dissemination2022

    • 著者名/発表者名
      Kawata Mayuko、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Ito Yu、Yokoi Takeshi、Hamanishi Junzo、Mandai Masaki、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 10 ページ: 3437-3448

    • DOI

      10.1111/cas.15493

    • 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] Liver ductal organoids reconstruct intrahepatic biliary trees in decellularized liver grafts2022

    • 著者名/発表者名
      Tomofuji Katsuhiro、Fukumitsu Ken、Kondo Jumpei、Horie Hiroshi、Makino Kenta、Wakama Satoshi、Ito Takashi、Oshima Yu、Ogiso Satoshi、Ishii Takamichi、Inoue Masahiro、Hatano Etsuro
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 287 ページ: 121614-121614

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2022.121614

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オルガノイドパネルを用いた個別化医療への展開2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 581-584

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Transcription factor SP1 regulates haptoglobin fucosylation via induction of GDP-fucose transporter 1 in the hepatoma cell line HepG22022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Jumpei、Sakata Natsumi、Morishita Koichi、Hayashibara Ayumu、Sakon Daisuke、Takamatsu Shinji、Asakura Nobuhiko、Suzuki Takashi、Miyoshi Eiji
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 32 ページ: 101372-101372

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101372

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がんバイオリソース活用の課題とソリューション2024

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第2回横濱がんセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん細胞集団を構成する細胞の多様性と可塑性を標的とした治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      京都大学 生理化学研究ユニット第13回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸癌de novo クラスターが示す細胞運命のNotchシグナルによる制御2023

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重、井上正宏
    • 学会等名
      第9回細胞凝集研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 患者がんオルガノイドを用いた感受性予測法と治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第69回日本内科学会 四国支部生涯教育講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイド内でがん細胞が構成する社会の多様性と可塑性2023

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      細胞・組織・臓器工学とオルガノイド ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cellse with different growth faces and drug sensitivity2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、近藤純平、小沼邦重、井上正宏.
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 異なる増殖運命と薬物感受性をもつ大腸癌細胞亜集団の解析2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、井上正宏.
    • 学会等名
      第27回日本がん分子標的治療学会学術集会.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん気道内転移モデルによるSTASの病態検証2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • 学会等名
      第63回日本肺癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肺癌オルガノイドの臨床・基礎研究への応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第63回日本肺癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 創薬支援と個別化医療に向けた患者がん組織からのがん細胞調整と培養2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      和歌山県立医科大学 大学院特別講義兼大学院教員FD研修会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん幹細胞の多様性と可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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] Notch signaling determine the fate of growth in the clusters of colorectal cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yi-Kai Lin, Masahiro Inoue
    • 学会等名
      第18回がんとハイポキシア研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大腸がん細胞集団における薬剤耐性分画の代謝状態の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第18回がんとハイポキシア研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤耐性におけるがん細胞の運命決定2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Luminal型乳がん由来オルガノイドの培養によるER発現低下メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] がんオルガノイド培養とがんの多様性・可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第102回北海道医学大会 腫瘍系分科会(第125回北海道癌談話会例会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • 学会等名
      第75回胸部外科学会定期学術集会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 子宮頸部神経内分泌腫瘍の混合腫瘍におけるクローン起源と分化系列の可塑的な決定2022

    • 著者名/発表者名
      益田真志, 小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ER陽性乳がんオルガノイドにおけるin vitroでの継代によるER発現の減弱2022

    • 著者名/発表者名
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Micropapillary carcinoma病態における極性転換不全とその分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Roberto Coppo, 近藤純平, 小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Inhibition of Src abrogates polarity switching and adhesion to extracellular matrix of ovarian cancer cell clusters2022

    • 著者名/発表者名
      Kawata Mayuko, Kimura Tadashi, Inoue Masahiro
    • 学会等名
      第74回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] がん三次元初代培養を用いた薬剤感受性試験2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      がんと代謝研究会 in 佐渡
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] CTOS法によるオルガノイド調製とクリニカルバイオバンクへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第7回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
  • [学会発表] 大腸前がん病変におけるスフェロイド増殖能の多様性2022

    • 著者名/発表者名
      角南 智彦, 井上正宏, 小沼邦重, 山田敦, 武藤学
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 井上匡美, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大腸がん細胞集団における幹細胞性の可塑性とNotch シグナルによる制御2022

    • 著者名/発表者名
      林 奕凱, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] BMP 阻害によるEGFR の制御を介した大腸癌増殖抑制2022

    • 著者名/発表者名
      清水翔太, 藤原義之, 近藤純平, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 動く標的を射る―がんの可塑性を撃つ―2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 腹膜播種の抑制を目指した、腹水中卵巣癌の極性制御2022

    • 著者名/発表者名
      河田真由子, 近藤純平, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto, 小沼邦重, 近藤純平, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大腸がん転移におけるがん細胞集団の極性転換の役割2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 患者由来がん三次元細胞培養の臨床応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第26回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 胆管系細胞由来オルガノイドを用いた脱細胞化肝臓の肝内胆管再構築2022

    • 著者名/発表者名
      友藤 克博, 福光 剣, 近藤 純平, 石井 隆道, 小木曾 聡, 大島 侑, 伊藤 孝, 若間 聡司, 牧野 健太, 堀江 博司, 井上 正宏, 波多野 悦朗
    • 学会等名
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Cancer tissue-originated spheroids法の精密化医療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第19回日本臨床腫瘍学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能的単細胞解析によるがん幹細胞多様性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      患者由来がんモデル研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸がん幹細胞の多様性-オルガノイドの機能的単細胞解析-2021

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第39回日本ヒト細胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanism of regulating the growth status in cancer stem cells of colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto, Jumpei Kondo, Masahiro Inoue
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 12.大腸がん細胞集団における幹細胞の可塑性とNotchシグナルによる制御2021

    • 著者名/発表者名
      Lin Yi-kai, 井上正宏
    • 学会等名
      第25回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 細胞培養・組織培養の技術 第4版2023

    • 著者名/発表者名
      日本組織培養学会[編] (井上正宏分担執筆)
    • 総ページ数
      448
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254310962
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-01-20

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://cbrrd.med.kyoto-u.ac.jp/paper.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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