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空間的遺伝子発現解析による明細胞癌の治療抵抗性ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03081
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56040:産婦人科学関連
研究機関帝京大学 (2022-2023)
国立研究開発法人国立がん研究センター (2021)

研究代表者

岡本 康司  帝京大学, 先端総合研究機構, 教授 (80342913)

研究分担者 吉原 弘祐  新潟大学, 医歯学系, 教授 (40547535)
加藤 友康  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 科長 (50224522)
榎本 隆之  新潟大学, 医歯学系, 特任教授 (90283754)
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
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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)
キーワードがん治療抵抗性 / がん組織多様性 / シングルセル解析 / 組織空間的解析 / 卵巣明細胞がん / 空間的トランスクリプトーム
研究開始時の研究の概要

卵巣がんの一組織型である明細胞がんは、本邦における高い頻度、早期発見の困難さ、高い治療抵抗性を示し予後不良である事より、その抵抗性解明は医療上の喫緊の課題である。腫瘍中の抗がん剤抵抗性細胞群は、周りの非がん細胞をニッチ細胞として共生し、抗がん剤耐性を獲得していると予想されるが、これらの細胞間の相互依存的なネットワークの形成が抗がん剤抵抗性の本態であると考えられる。本課題においては、従来の1細胞解析法を進展、統合する事により、明細胞がん抵抗性の本態解明を目指す。これらの研究により、明細胞がん治療抵抗性の本態を明らかにし、革新的治療法構築の礎を築く事を最終目標とする。

研究成果の概要

卵巣明細胞がんは予後不良であり、その抵抗性解明は医療上の喫緊の課題である。本研究では臨床がん検体を対象として、1細胞核解析と空間的解析を組み合わせた解析を行なった。1細胞核解析によりHIF-1陽性がん細胞群を治療抵抗性細胞群として同定したが、空間的トランスクリプトームとの統合解析により、抵抗性細胞がCancer-associated fibroblast (CAF)と共局在する事を明らかにした。さらに、明細胞がんスフェロイドとCAFの共培養系において、HIF-1陽性がん細胞とCAFが相互作用により活性化している事を明らかにしたが、両細胞によるフィードバック制御は治療標的となりうると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において、卵巣明細胞がん臨床検体を用いて、がん細胞と非がん細胞の「相互依存空間」が抗がん剤抵抗性を担う事を明らかにした点に学術的意義があると考えられる。また、1細胞核発現解析と最先端技術である空間的遺伝子発現解析を統合し、抵抗性細胞群の組織切片上で抵抗性ニッチを可視化する方法論を確立した点にも、学術的な独自性があると考える。本研究の社会的意義としては、これらの研究を通じて、これまで有効な治療法のなかた卵巣明細胞がんの新しい治療法構築に結びつく可能性があると考えられる。

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

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 9件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Elevated stress response marks deeply quiescent reserve cells of gastric chief cells2023

    • 著者名/発表者名
      Shiokawa Daisuke、Sakai Hiroaki、Koizumi Miho、Okimoto Yoshie、Mori Yutaro、Kanda Yusuke、Ohata Hirokazu、Honda Hiroaki、Okamoto Koji
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 6 号: 1 ページ: 1183-1183

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05550-2

    • 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] FXYD3 functionally demarcates an ancestral breast cancer stem cell subpopulation with features of drug-tolerant persisters2023

    • 著者名/発表者名
      Li Mengjiao、Nishimura Tatsunori、Takeuchi Yasuto、Hongu Tsunaki、Wang Yuming、Hirose Haruka、Nomura Seitaro、Suzuki Yutaka、Okamoto Koji、Gotoh Noriko (et al. 22)
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 133 号: 22 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1172/jci166666

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/d71d747a-da13-460e-9ab3-392d35ed0efc

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Sleeping Beauty transposon mutagenesis identified genes and pathways involved in inflammation-associated colon tumor development2023

    • 著者名/発表者名
      Shimomura Kana、Hattori Naoko、Iida Naoko、Muranaka Yukari、Sato Kotomi、Shiraishi Yuichi、Arai Yasuhito、Hama Natsuko、Shibata Tatsuhiro、Narushima Daichi、Kato Mamoru、Takamaru Hiroyuki、Okamoto Koji、Takeda Haruna
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-023-42228-z

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/f9dc5b3e-a574-4630-927d-39a56a065555

    • 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] PROX1 induction by autolysosomal activity stabilizes persister-like state of colon cancer via feedback repression of the NOX1-mTORC1 pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Ohata Hirokazu、Shiokawa Daisuke、Sakai Hiroaki、Kanda Yusuke、Okimoto Yoshie、Kaneko Syuzo、Hamamoto Ryuji、Nakagama Hitoshi、Okamoto Koji
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 号: 6 ページ: 112519-112519

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.112519

    • 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] Single-Cell Transcriptome Profiling Reveals Intratumoral Heterogeneity and Molecular Features of Ductal Carcinoma in Situ2022

    • 著者名/発表者名
      Momoko Tokura、Jun Nakayama、Marta Prieto-Vila、Sho Shiino、Masayuki Yoshida、Tomofumi Yamamoto、Naoaki Watanabe、Shin Takayama、Yutaka Suzuki、Koji Okamoto、Takahiro Ochiya、Takashi Kohno、Yasushi Yatabe、Akihiko Suto、Yusuke Yamamoto
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 82 号: 18 ページ: 3236

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-22-0090

    • 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] NF-κB suppression synergizes with E7386, an inhibitor of CBP/β-catenin interaction, to block proliferation of patient-derived colon cancer spheroids2022

    • 著者名/発表者名
      Kanda Y, Ohata H, Miyazaki T, Sakai H, Mori Y, Shiokawa D, Yokoi A, Owa T, Ochiai A, *Okamoto K.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 586 ページ: 93

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.063

    • 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] Stemness and immune evasion conferred by the TDO2-AHR pathway are associated with liver metastasis of colon cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki T, Chung S, Sakai H, Ohata H, Obata Y, Shiokawa D, Mizoguchi Y, Kubo T, Ichikawa H, Taniguchi H, Aoki K, Soga T, Nakagama H, *Okamoto K.
    • 雑誌名

      Cancer Sci.

      巻: 113 号: 1 ページ: 170

    • DOI

      10.1111/cas.15182

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Integrative analyses of gene expression and chemosensitivity of patient-derived ovarian cancer spheroids link G6PD-driven redox metabolism to cisplatin chemoresistance2021

    • 著者名/発表者名
      Yamawaki K, Mori Y Sakai H, Kanda Y, Shiokawa D, Ueda U, Ishiguro T, Yoshihara K, Nagasaka K, Onda T, Kato T, Kondo T, Enomoto T, *Okamoto K.
    • 雑誌名

      Cancer Lett.

      巻: 521 ページ: 29

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2021.08.018

    • 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] Functional role of mTORC1-mediated inhibition of autophagy in the regulation of slow-cycling persister cells of colon cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Okamoto
    • 学会等名
      The protein phosphatase conference - Jointly hosted by FASEB and the Japanese Association for Protein Phosphatase Research (JAPPR)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 肺がん由来スフェロイドパネルを用いた新たな治療標的の探索2022

    • 著者名/発表者名
      岡本康司
    • 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] 凍結臨床検体を用いた1 細胞核解析と空間的トランスクリプトームの統合による卵巣明細胞腺がんの治療抵抗性の理解2022

    • 著者名/発表者名
      森裕太郎、神田裕介、酒井宏晃、大畑広和、小幡裕希、塩川大介、吉田裕、Raul Nicolas Mateos、山脇芳、石黒竜也、吉原弘祐、白石友一、加藤友康、榎本隆之、岡本康司
    • 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] 空間的発現解析によるがん難治性ネットワークの同定2022

    • 著者名/発表者名
      岡本康司
    • 学会等名
      第10回Cancer Stem Cell Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シングルセル解析と空間的発現解析の統合によるがん難治性ネットワークの同定2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Okamoto
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] オートファジーによる PROX1の発現誘導は NOX1-mTORC1経路の抑制を介して休眠型の大腸がん細胞を生成する2022

    • 著者名/発表者名
      大畑広和、塩川大介、岡本康司
    • 学会等名
      第81回日本癌学会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シングルセル解析と空間的トランスクリプトーム解析による卵巣明細 胞腺癌の治療抵抗性ニッチの解明2022

    • 著者名/発表者名
      森裕太郎、岡本康司、神田裕介、石黒竜也、吉原弘祐、榎本隆之、山脇芳、大畑広和、塩川大介
    • 学会等名
      第81回日本癌学会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] シングルセル解析と空間的トランスクリプトームの統合によるがん組織多様性及び治療抵抗性の理解2021

    • 著者名/発表者名
      岡本康司
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨床がん由来のスフェロイドバネル構築と肺がん研究への応用2021

    • 著者名/発表者名
      岡本康司
    • 学会等名
      第62 回日本肺癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗がん剤抵抗性を示す休止型がん幹細胞の解析と治療戦略2021

    • 著者名/発表者名
      岡本康司
    • 学会等名
      第80回日本癌学会国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] チロシンキナーゼ阻害剤によるがん関連線維芽細胞の抑制を介した卵巣明細胞がんの治療法の開発2023

    • 発明者名
      森裕太郎、岡本康司
    • 権利者名
      森裕太郎、岡本康司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-188377
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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