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大腸がんの転移・再発における細胞多様性の役割

研究課題

研究課題/領域番号 21H02770
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

八尾 良司  公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)

研究分担者 新井田 厚司  東京大学, 医科学研究所, 講師 (00772493)
丸山 玲緒  公益財団法人がん研究会, がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト, プロジェクトリーダー (60607985)
長山 聡  京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70362499)
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)
キーワード大腸がん / 患者由来オルガノイド / 転移・再発
研究開始時の研究の概要

大腸がんは、部位別がん死亡率が2位であり、年間5万2千人の患者が亡くなっているが、その治療を困難にする要因に、転移と再発が挙げられる。本研究課題では、患者由来オルガノイド(patient derived organoids, PDOs)を用いて、がん組織を構成する細胞多様性を明らかにする。
21名のIV期大腸がん患者の原発巣、転移巣、再発巣から樹立されたPDOsを比較検討することにより、ヒト生体組織での変化を解析するとともに、in vitroの再構成系およびマウス転移モデルを用いた実証と、ヒト生体組織では解析が困難な転移・再発過程の解明を行う。

研究成果の概要

大腸がんの転移、再発過程を明らかにするために、同一患者の原発巣・転移巣・再発巣からオルガノイドを樹立し、解析を行なった。がん幹細胞をゲノム編集により可視化し、シングルセルからのオルガノイド再構成過程を解析した結果、がん幹細胞と分泌系細胞との相互作用が明らかになった。一方、免疫不全マウスへの同所移植実験では原発巣と転移・再発巣由来オルガノドの転移能が異なり、細胞多様性が変化していることが明らかになった。さらに、原発巣オルイガノイド移植マウスの遠隔組織に検出された播種細胞では、がん幹細胞マーカーが消失していた。これらの結果は、がんの発生、転移過程における細胞可塑性の重要性を示すものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

同一患者の原発巣・転移巣・再発巣から樹立されたオルガノイドを用いることにより、がん細胞は転移過程で細胞階層性を変化させ、転移能を亢進させることが明らかになった。また遠隔組織には、比較的早い時期に播種細胞が存在するものの、腫瘍の顕在化には再増殖能を獲得する必要があることが示唆された。播種細胞は、転移のみならず再発にも重要な役割を持つことが予想されることから、本研究で明らかにされた播種細胞の特性は、がん治療法を開発する上で、重要な知見であると考えられる。

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

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Paneth-like cells produced from OLFM4+ stem cells support OLFM4+ stem cell growth in advanced colorectal cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Sakahara Mizuho、Okamoto Takuya、Srivastava Upasna、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Suzuki Yutaka、Obama Kazutaka、Nagayama Satoshi、Yao Ryoji
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 号: 1 ページ: 27-27

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05504-8

    • 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] Transcriptomic intratumor heterogeneity of breast cancer patient-derived organoids may reflect the unique biological features of the tumor of origin2023

    • 著者名/発表者名
      Saeki Sumito、Kumegawa Kohei、Takahashi Yoko、Yang Liying、Osako Tomo、Yasen Mahmut、Otsuji Kazutaka、Miyata Kenichi、Yamakawa Kaoru、Suzuka Jun、Sakimoto Yuri、Ozaki Yukinori、Takano Toshimi、Sano Takeshi、Noda Tetsuo、Ohno Shinji、Yao Ryoji、Ueno Takayuki、Maruyama Reo
    • 雑誌名

      Breast Cancer Research

      巻: 25 号: 1 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1186/s13058-023-01617-4

    • 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] Integration of human inspection and artificial intelligence‐based morphological typing of patient‐derived organoids reveals interpatient heterogeneity of colorectal cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Doi Motomichi、Nosato Hirokazu、Iwaki Toshiyuki、Yamanaka Hitomi、Yamamoto Mayuko、Kawachi Hiroshi、Noda Tetsuo、Nagayama Satoshi、Sakanashi Hidenori、Yao Ryoji
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 8 ページ: 2693-2703

    • DOI

      10.1111/cas.15396

    • 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] 患者由来オルガノイドを用いた細胞個性解析2022

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 585-588

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] BRAF V600E変異陽性大腸癌オルガノイドを用いたEGFR、BRAF及びMAPK阻害の耐性に関わるバイオマーカーの解明2022

    • 著者名/発表者名
      大隅 寛木, 篠崎 英司, 大木 暁, 八尾 良司
    • 雑誌名

      大和証券ヘルス財団研究業績集

      巻: 45 ページ: 58-63

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] A protocol for efficient CRISPR-Cas9-mediated knock-in in colorectal cancer patient-derived organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takuya、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Fukuda Mayuko、Yao Ryoji
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 号: 4 ページ: 100780-100780

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.100780

    • 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] Probing the tumorigenic potential of genetic interactions reconstituted in murine fallopian tube organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Maru Yoshiaki、Tanaka Naotake、Tatsumi Yasutoshi、Nakamura Yuki、Yao Ryoji、Noda Tetsuo、Itami Makiko、Hippo Yoshitaka
    • 雑誌名

      The Journal of Pathology

      巻: 255 号: 2 ページ: 177-189

    • DOI

      10.1002/path.5752

    • 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] Comparative Analysis of Patient-Matched PDOs Revealed a Reduction in OLFM4-Associated Clusters in Metastatic Lesions in Colorectal Cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Takuya、duVerle David、Yaginuma Katsuyuki、Natsume Yasuko、Yamanaka Hitomi、Kusama Daisuke、Fukuda Mayuko、Yamamoto Mayuko、Perraudeau Fanny、Srivastava Upasna、Kashima Yukie、Suzuki Ayako、Kuze Yuuta、Takahashi Yu、Ueno Masashi、Sakai Yoshiharu、Noda Tetsuo、Tsuda Koji、Suzuki Yutaka,Nagayama Satoshi,Yao Ryoji
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 16 号: 4 ページ: 954-967

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2021.02.012

    • 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
  • [学会発表] 大腸癌におけるPaneth様細胞はOLFM4陽性幹細胞から派生し、同細胞の増殖を支持する2023

    • 著者名/発表者名
      長山 聡、坂原 瑞穂、岡本 拓也、鈴木 穣、小濱 和貴、八尾 良司
    • 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] 大腸がん組織の恒常性維持機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 患者由来オルガノイドから見えてきたがん組織の細胞社会ダイバーシティ2022

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 患者由来大腸癌オルガノイドのAIによる形態タイピングの試み2022

    • 著者名/発表者名
      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
    • 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] 同一患者に由来するヒト大腸がんオルガノイドを用いたがんの発生・転移機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 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] 患者由来オルガノイドを使った大腸癌組織細胞多様性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 学会等名
      第4回 学際的がん研究 夏の学校@別府
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 消化管組織の細胞社会ダイバーシティ2022

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 学会等名
      細胞社会ダイバーシティーの統合的解明と制御 研究成果報告 公開シンポジウム 細胞社会ダイバーシティーの理解と制御 -これまでとこれから-
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 転移・再発に伴う大腸がん組織の細胞不均一性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 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
  • [学会発表] Kras変異に伴う消化管腫瘍組織の変化2021

    • 著者名/発表者名
      坂原 瑞穂、八尾 良司
    • 学会等名
      2021年度先端モデル動物支援プラットフォーム 「若手支援技術講習会」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Patient derived organoidsの基本と応用2021

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司
    • 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] 転移に伴う細胞不均一性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      八尾 良司、長山 聡、岡本 拓也
    • 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] ヒト大腸がん由来オルガノイド移植マウスモデルにおける転移播種がん細胞のEMT解析2021

    • 著者名/発表者名
      柳沼 克幸、岡本 拓也、長山 聡、八尾 良司
    • 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] 患者由来大腸がんオルガノイド同所移植マウスモデルにおける転移播種細胞2021

    • 著者名/発表者名
      岡本 拓也、柳沼 克幸、長山 聡、小濱 和貴、八尾 良司
    • 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] 患者由来大腸癌オルガノイドを用いた細胞分化プロセスの解析2021

    • 著者名/発表者名
      長山 聡、岡本 拓也、八尾 良司
    • 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
  • [図書] がん微小環境に1細胞レベルで挑む2021

    • 著者名/発表者名
      藤田 直也
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103961
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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