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1細胞解析結果に基づく肺癌の発癌責任間葉サブクラスターとCAF起源細胞の決定

研究課題

研究課題/領域番号 21K08159
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関宮崎大学

研究代表者

柳 重久  宮崎大学, 医学部, 講師 (60404422)

研究分担者 坪内 拡伸  宮崎大学, 医学部, 助教 (60573988)
小田 康晴  宮崎大学, 医学部, 助教 (90843235)
重草 貴文  宮崎大学, 医学部, 医員 (90867730)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード発がん / シングルセル解析 / 癌微小環境 / 肺癌 / 2型肺胞上皮 / Pten / RhoA / 肺腺癌自然発癌モデル / 発癌 / シングルセルRNA解析 / 間葉細胞 / 肺間葉細胞 / 1細胞解析 / 間葉系細胞 / 癌関連線維芽細胞
研究開始時の研究の概要

本研究では、癌微小環境の構築プロセス、発癌責任間葉サブクラスター、CAFの起源を明らかにし、癌治療全体の底上げに資する。未発症期の肺間葉細胞のsc-RNAseq解析結果をもとに、発癌責任間葉サブクラスターを決定する。空間的トランスクリプトミクス、臨床検体を用い、CAFの起源細胞を特定する。「AT2の細胞老化加速が誘導する発癌環境の構築とCAFの新生」という独創的な観点から、発癌・進展機構を解明し、高選択性の発癌イニシエーション・CAF標的治療戦略を創出する。

研究成果の概要

本研究の目的は、研究代表者らが新規に見出した肺腺癌自然発癌モデルとシングルセル解析を用い、癌微小環境の構築プロセス、発癌責任間葉サブクラスターを明らかにし、癌治療全体の底上げに資することである。今回、2種類の肺腺癌自然発症モデルを樹立した。モデルマウスの未発病期のシングルセル解析の結果、ミトコンドリア電子伝達系分子群の高発現を特徴とし、上皮間葉転換(EMT)-likeプロファイルを示す間葉サブクラスターが、2種類の肺腺癌自然発症モデルで共通して出現することを発見した。電子伝達系は細胞内ROSの主な供給源であることから、この間葉サブクラスターが発癌の開始に必須であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肺癌を含む癌の発生は、正常な成体幹細胞と遺伝子変異を生じた成体幹細胞との競合に依存する確率的プロセスにより生じる。すなわち、変異した成体幹細胞が癌化するには「周囲の手助け」が不可欠である。癌化の最重要イベントはこの「周囲の手助け」を作ること、「発癌微小環境の形成」であり、有望な癌治療標的となりえるが、いまだ十分に解明されていない。発癌責任サブクラスターと責任パラクラインシグナルが同定されることで、例えば喫煙者などのハイリスク群を対象とした全く新しいがん先制医療の確立が期待される。他臓器の癌、臓器リモデリングの新規治療開発をも加速度的に前進させる。

報告書

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

    (8件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] GHS-R1a deficiency mitigates lipopolysaccharide-induced lung injury in mice via the downregulation of macrophage activity2022

    • 著者名/発表者名
      Tanida Ryota、Tsubouchi Hironobu、Yanagi Shigehisa、Saito Yusuke、Toshinai Koji、Miyazaki Taiga、Takamura Toshinari、Nakazato Masamitsu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 589 ページ: 260-266

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.12.044

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition From Distinct Types of KRAS Mutation-Harboring Multifocal Lung Adenocarcinoma to Rhabdoid Tumor2021

    • 著者名/発表者名
      Setoguchi K, Yanagi S, Gi T, Tsubouchi H, Uto K, Shigekusa T, Matsumoto N, Sato Y, Nakazato M.
    • 雑誌名

      Am J Case Rep.

      巻: 22

    • DOI

      10.12659/ajcr.932452

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of Mesenchymal Subpopulation Responsible for Lung Tumorigenesis by Using Single-Cell RNA-seq.2023

    • 著者名/発表者名
      柳重久
    • 学会等名
      European Respiratory Society International Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シングルセルRNA-seq解析に基づく肺胞前駆細胞-肺間葉細胞サブクラスター間クロストークを焦点としたCOPDの気腫化加速化因子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      柳重久
    • 学会等名
      第63回日本呼吸器学会学術講演会 特別報告5
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2型肺胞上皮細胞内因子による肺間葉細胞の摂動で出現する発癌責任間葉サブクラスター.2023

    • 著者名/発表者名
      柳重久
    • 学会等名
      日本肺サーファクタント・界面医学会第58回学術研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 2型肺胞上皮細胞内因子による肺間葉細胞の摂動で出現する発癌責任間葉サブクラスター2022

    • 著者名/発表者名
      柳重久、坪内拡伸、宮崎泰可
    • 学会等名
      日本肺サーファクタント・界面医学会第58回学術研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2型肺胞上皮でのPten欠損は細胞老化を加速し、ミトコンドリア恒常性とニッチ恒常性を破綻させ、加齢性の肺気腫を誘導する.2021

    • 著者名/発表者名
      堀口崇典、柳 重久、坪内拡伸、松尾彩子、重草貴文、松元信弘、中里雅光.
    • 学会等名
      第61回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢性呼吸器疾患における内因性幹細胞ニッチ機構2021

    • 著者名/発表者名
      柳 重久
    • 学会等名
      公益財団法人アステラス病態代謝研究会 第51回研究報告会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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