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「DCIS to IDC仮説」の検証とDCIS診断マーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K15562
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分50020:腫瘍診断および治療学関連
研究機関国立研究開発法人国立がん研究センター

研究代表者

中山 淳  国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 外来研究員(特別研究員PD) (30801237)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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scRNA-seq / DCIS / 浸潤性乳管がん / 非浸潤性乳管がん / 腫瘍内不均一性 / 定量的ネットワークトポロジー / VARIED / 乳がん / HER2陽性乳がん / 1細胞解析 / 乳癌 / 不均一性
研究開始時の研究の概要

非浸潤性乳管がん(DCIS)は非常に早期のがんであるが、DCIS患者の予後には大きな差異があり、DCISは腫瘍間不均一性に富む病態組織である。このDCISが浸潤性乳管がん(IDC)に移行する”DCIS to IDC仮説”として2つのモデルが提唱されているが、どちらが正しいモデルであるか未解明のままである。本研究は、DCIS検体の1細胞発現解析を行い、DCIS組織の不均一性を明らかにする。独自に開発した定量的ネットワークトポロジー解析手法を用いて、DCIS不均一性を定義し、”DCIS to IDC仮説”を検証する。また、同一検体を用いた組織学的検証を行い、DCIS予後診断マーカーを同定する。

研究成果の概要

本研究は、非浸潤性乳管がん(Ductal Carcinoma in situ, DCIS)検体に対するscRNA-seq解析を行うことで、DCIS組織中の不均一性を明らかにし、浸潤性乳管がん(IDC)への移行に重要ながん細胞集団や遺伝子を同定した。加えて、”DCIS to IDC仮説”の検証を行った。
その結果、DCISに特徴的な遺伝子をシングルセルレベルで抽出することに成功した。さらにVARIED法を適用することで、DCIS細胞はIDC細胞と比較して多様性に富む組織であることがわかったことから、DCIS to IDC仮説は不均一進化モデルであることを示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

DCIS検体を用いたscRNA-seqによって、DCIS内のルミナル上皮細胞の多様性を示すことができた。また、今回の結果からDCISの多様性を理解することは、乳がんの進展を理解する上で重要であることが示された。さらに、新た不均一性解析手法、VARIED法の開発によって、不均一性を定量的に議論することが可能となった。今回の結果から、DCISはIDCとほぼ同等の腫瘍悪性化ポテンシャルを保持しており、ほとんどがんに近い状態であることが示された。過剰治療が問題となっている非浸潤性のDCISだが、実際には浸潤性がん細胞と同様の性質を持つことを考慮して、新たな治療戦略を構築する必要があるだろう。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (26件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Aberrant accumulation of NIK promotes tumor growth by dysregulating translation and post-translational modifications in breast cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yusuke、Nakayama Jun、Yamamoto Mizuki、Maekawa Masashi、Watanabe Shinya、Higashiyama Shigeki、Inoue Jun-ichiro、Yamamoto Yusuke、Semba Kentaro
    • 雑誌名

      Cancer Cell International

      巻: 23 号: 1 ページ: 57-57

    • DOI

      10.1186/s12935-023-02904-y

    • 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] HOXB7 induces STAT3‐mediated transformation and lung metastasis in immortalized mammary gland NMuMG cells2023

    • 著者名/発表者名
      Azuma Kazushi、Sakamoto Mai、Katayama Shota、Matsui Atsuka、Nakamichi Kazuya、Goshima Naoki、Watanabe Shinya、Nakayama Jun、Semba Kentaro
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 号: 4 ページ: 277-287

    • DOI

      10.1111/gtc.13009

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous Epithelial Variations and Ectopic Inflammatory Response in Chronic Obstructive Pulmonary Disease2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoaki、Fujita Yu、Nakayama Jun、Mori Yutaro、Kadota Tsukasa、Hayashi Yusuke、Shimomura Iwao、Ohtsuka Takashi、Okamoto Koji、Araya Jun、Kuwano Kazuyoshi、Yamamoto Yusuke
    • 雑誌名

      American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology

      巻: 67 号: 6 ページ: 708-719

    • DOI

      10.1165/rcmb.2021-0555oc

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [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] Identification of two cancer stem cell-like populations in triple-negative breast cancer xenografts2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Jun、Matsunaga Hiroko、Arikawa Koji、Yoda Takuya、Hosokawa Masahito、Takeyama Haruko、Yamamoto Yusuke、Semba Kentaro
    • 雑誌名

      Disease Models & Mechanisms

      巻: 15 号: 6

    • DOI

      10.1242/dmm.049538

    • 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] Metastatic profiling of HER2-positive breast cancer cell lines in xenograft models2022

    • 著者名/発表者名
      Han Yuxuan、Azuma Kazushi、Watanabe Shinya、Semba Kentaro、Nakayama Jun
    • 雑誌名

      Clinical & Experimental Metastasis

      巻: - 号: 3 ページ: 467-477

    • DOI

      10.1007/s10585-022-10150-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 遺伝子発現不均一性を定量化するVARIED解析手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      中山淳, 山本雄介
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成「先端モデル動物支援プラットフォーム」2022年度成果発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 公共データベースを利用した1細胞メタ解析2022

    • 著者名/発表者名
      中山淳
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] 1細胞解析が明らかにする喫煙肺の細胞・遺伝子発現多様性2022

    • 著者名/発表者名
      中山淳, 山本雄介
    • 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] 乳がんにおけるがん幹細胞様集団の腫瘍内不均一性2022

    • 著者名/発表者名
      中山淳, 仙波憲太郎, 山本雄介
    • 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] 野生型FLT3を標的とした新規シーズ化合物の創製と評価2022

    • 著者名/発表者名
      中山淳
    • 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] 同所性移植手法を用いたNMuMG-HOXB7細胞の転移能評価2022

    • 著者名/発表者名
      東和志, 中山淳, 仙波憲太郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 野生型FLT3陽性多発性骨髄腫に対する新規阻害剤の合成2022

    • 著者名/発表者名
      山元智史, 森屋亮平, 中山淳, 落谷孝広, 山本雄介
    • 学会等名
      第80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] 単一細胞発現解析による肺癌の腫瘍微小環境の比較解析2022

    • 著者名/発表者名
      平野悠太, 中山淳, 山元智史, 藤田雄, 山本雄介
    • 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] Single-cell RNA sequencing解析を用いたHER2陽性乳癌の腫瘍内遺伝子発現差異解析2022

    • 著者名/発表者名
      椎野翔, 中山淳, 都倉桃子, 山本雄介, 吉田正行
    • 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] シングルセルRNAシークエンスによるDCISの腫瘍内不均一性と分子的特徴の解明2022

    • 著者名/発表者名
      都倉桃子, 中山淳, プリエトビラ マルタ, 椎野翔, 吉田正行, 山本雄介
    • 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] 細胞間コミュニケーションにおける造骨性前立腺癌骨転移メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤景紀, 山元智史, 佐藤峻, 中山淳, 島崎猛夫, 占部文彦, 木村高弘, 頴川晋, 落谷孝広, 山本雄介
    • 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] HPLMを用いた培養条件下での口腔癌細胞株の分子生物学的比較2022

    • 著者名/発表者名
      山口かれん, 山元智史, 中山淳, 山本雄介
    • 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] 溶骨性luminal乳がん細胞株の性状解析2022

    • 著者名/発表者名
      Yuxuan Han, 中山淳, 二口充, 伊藤恵美, 渡辺慎哉, 仙波憲太郎
    • 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] 乳がんにおけるアンドロゲン応答性の解析2022

    • 著者名/発表者名
      黒岩由佳, 伊藤景紀, 中山淳, 仙波憲太郎, 山本雄介
    • 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] Cell-in-Cell現象に着目した乳がん細胞株の性状解析2022

    • 著者名/発表者名
      林祐介, 中山淳, 仙波憲太郎, 山本雄介
    • 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] 同所性移植手法を用いたNMuMG-HOXB7細胞の転移能評価2022

    • 著者名/発表者名
      東和志, 中山淳, 仙波憲太郎
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成「先端モデル動物支援プラットフォーム」2022年度若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] セリン代謝異常によるがん細胞特異的な細胞外小胞分泌の誘導とがん転移の亢進2022

    • 著者名/発表者名
      山元智史, 中山淳, 落谷孝広, 山本雄介
    • 学会等名
      文部科学省新学術領域研究学術研究支援基盤形成「先端モデル動物支援プラットフォーム」2022年度若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] セリン代謝亢進による細胞外小胞の分泌異常と乳がん転移機構2022

    • 著者名/発表者名
      山元智史, 中山淳, 山本雄介, 落谷孝広
    • 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] HIF1標的遺伝子によるがん再分類の検討2022

    • 著者名/発表者名
      中道和也, 中山淳, 仙波憲太郎
    • 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] 同所性移植手法を用いたNMuMG-HOXB7細胞の転移能評価2022

    • 著者名/発表者名
      東和志, 中山淳, 仙波憲太郎
    • 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] 同所性移植手法を用いたNMuMG-HOXB7細胞の転移能評価2022

    • 著者名/発表者名
      東和志, 中山淳, 仙波憲太郎
    • 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] FLT3陽性多発性骨髄腫を標的とした新規抗がん剤の合成と探索2022

    • 著者名/発表者名
      山元智史, 森屋亮平, 中山淳, 伊集院良祐, 青山洋史, 山本雄介
    • 学会等名
      第47回日本骨髄腫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Single cell RNA sequencingを用いた乳癌の腫瘍内不均一性と浸潤に伴う分子メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      都倉桃子, 中山淳, 椎野翔, 首藤昭彦, 吉田正行, 山本雄介
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Single cell RNA sequencing法を用いた乳癌の腫瘍内遺伝子発現の差異に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      椎野翔, 中山淳, 都倉桃子, 渡瀬智佳史, 神保健二郎, 首藤昭彦, 吉田正行, 山本雄介
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 原発腫瘍の転移性乳がん細胞遺伝子プロファイルにおける単一細胞発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      プリエトビラ マルタ, 中山淳, 薄場渉, 小島康幸, 吉田正行, 落谷孝広, 山本雄介
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳がん同所性移植モデルにおける腫瘍内微小不均一性の解析2021

    • 著者名/発表者名
      中山淳, 仙波憲太郎, 山本雄介
    • 学会等名
      第30回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 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: 2024-01-30  

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