| 研究課題/領域番号 |
21H02721
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分49030:実験病理学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立がん研究センター |
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研究代表者 |
山本 雄介 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (60768117)
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| 研究分担者 |
横井 暁 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (30737135)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | がん細胞 / 腫瘍内不均一性 / 薬剤耐性 / 患者由来がん細胞 / 単一細胞発現解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腫瘍研究領域では、樹立された細胞株を実験モデルとして使用することで、数多くの重要な病態生理が明らかにされてきた。しかし腫瘍を構成する個々の細胞の機能や寄与度の多様性・複雑性が明らかになるにつれ、単一の細胞株を使った研究だけでは腫瘍全体の理解には至らないというコンセンサスが得られつつある。従って、腫瘍細胞の不均一性により生じる機能的差異や集団内における役割を解析可能とするために、腫瘍組織から複数の細胞クローンを簡便に培養できる実験技術の開発が望まれている。本研究申請では、乳がんや卵巣がんなどの腫瘍組織から上皮細胞を単離し簡便に長期培養を可能とする『患者がん細胞ライブラリ』の構築を行う。
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| 研究実績の概要 |
腫瘍研究領域では、樹立された細胞株を実験モデルとして使用することで、数多くの重要な病態生理が明らかにされてきた。しかし腫瘍組織を構成する個々の細胞の機能や寄与度の多様性・複雑性が明らかになるにつれ、単一の細胞株を使った研究だけでは腫瘍全体の理解には至らないというコンセンサスが得られつつある。本研究課題では、患者細胞ライブラリおよび単一細胞遺伝子発現解析によって、腫瘍組織を構成する様々な細胞の機能的差異や集団内における役割、細胞間コミュニケーションシステムを明らかにする。2022年度は、非浸潤性乳管がん(Ductal Carcinoma In situ, DCIS)の臨床検体を用いた単一細胞遺伝子発現解析を行い、そのがん細胞ならびにがん微小環境に含まれている細胞の不均一性の解明やがん細胞と免疫細胞の相互作用の予測をした。その成果をまとめて、Cancer Research誌に責任著者として発表した。さらに、特殊型の乳がんである小葉がんを対象とした空間トランスクリプトーム解析を実施し、生物学的な特性が不明なことが多い小葉がんの腫瘍内不均一性を明らかにした。
肺の炎症疾患であるCOPD（慢性閉塞性肺疾患）を対象とした単一細胞遺伝子発現解析の結果から、喫煙によって誘導される炎症性の2型肺胞上皮細胞の出現を明らかにした。それらの細胞は、通常の2型肺胞上皮細胞と比較して、非常に強い免疫細胞との相互作用があることや遺伝子発現プロファイルの観点から多様性があることを確認している。それらの結果を、呼吸器の専門誌であるAmerican Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology誌に発表した。現在、特発性肺線維症に対する解析を進めており、原因の解明から治療モデルまでの開発に着手している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題においては、当初の予定とは少し異なり患者由来がん組織を用いて、患者由来の細胞ラ単一細胞遺伝子発現解析を行うことを中心に研究を進めている。臨床検体を用いた単一細胞遺伝子発現解析については、特殊型乳がんである小葉がんと肺の線維症のIPFの解析において、研究が進んでいる。実験は終了しており、現在、解析と論文の執筆中である。また、データベースに公開されている乳がんの1細胞RNA-seqデータを再解析することでHER2陽性型乳がんの転移能に関わる包括的な解析や、正常肺組織に対する大規模な1細胞RNA-seqデータ解析も進めている。全体としては、腫瘍組織の不均一性を解明する目的の研究は概ね、順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
特発性肺線維症(Idiopathic Pulmonary Fibrosis, IPF)の臨床検体を用いた空間トランスクリプトーム解析ならびに単一細胞遺伝子発現解析と、公共データベースを用いた正常肺組織に対する大規模な1細胞RNA-seqデータ解析の研究成果はすでに論文投稿準備中である。特発性肺線維症については、データの再解析を行っており、論文修正の状況によっては、臨床検体を追加して解析を行う予定である。また、特殊型の乳がんである小葉がんを対象とした空間トランスクリプトーム解析の研究は、データの解析を進めている。空間トランスクリプトーム解析によって、発見された分子の組織内での発現パターンをFFPE検体を用いた評価する予定である。それらが終了次第、論文投稿の準備を進める。
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