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がん個別化放射線治療法の確立に向けたTR研究

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0144
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分52:内科学一般およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

原田 浩  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (80362531)

研究分担者 吉村 通央  京都大学, 医学研究科, 准教授 (40597936)
小林 稔  京都大学, 生命科学研究科, 特定助教 (40644894)
諏訪 達也  京都大学, 生命科学研究科, 研究員 (00914863)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワードがん / 微小環境 / 低酸素 / バイオマーカー / 増感 / 放射線治療
研究開始時の研究の概要

腫瘍組織の内部には低酸素領域が存在し、がん放射線治療抵抗性にかかわっている。個別化放射線治療を実現するには、患者毎に異なる腫瘍内低酸素の量をモニターして、放射線治療効果を予測する手法を開発することが必要である。本研究では、『低酸素がん細胞が血中に分泌しする分泌タンパク質』に着目し、(1)当該分泌タンパク質が低酸素がんによって発現・分泌されるメカニズムを解明するとともに、(2)海外共同研究者がもつ抗体作成技術を活用して、当該タンパク質に対する抗体を作成し、当該タンパク質の血中濃度を指標に腫瘍内低酸素の量・放射線抵抗性・患者の予後を予測する「高感度の評価系」を確立する。

研究成果の概要

腫瘍組織の内部には血管から十分な酸素が供給されない低酸素領域が存在し、がんの悪性形質と治療抵抗性を誘導している。これまでに我々は、放射線治療を生き残った低酸素がん細胞が酸素環境の良い血管近傍に浸潤して、がんの再発を引き起こすがんの再発機構を解明してきた。また、がんの増殖・浸潤・転移能を亢進する新規遺伝子経路を同定してきた。これらの知見を個別化医療の実現に繋げるためオックスフォード大学との国際共同研究を展開し、同経路の活性化機構の解明、同経路を標的とするPOCの取得、同経路を阻害する物質の創出を行った。また、この治療戦略が有効な低酸素画分の多い患者を予測するマ―カーの開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

低酸素刺激に曝されたがん細胞の中で活性化する新規遺伝子経路の作用機序と機能を解明することで、がんの本質理解の深化に繋がった。また、がん治療における放射線治療の限界を克服し、がんの再発と治療抵抗性を減少させる新たなアプローチの可能性を提示した。がん患者の生存率と生活の質の改善に対いて将来的に貢献することが期待される。

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

    (50件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 4件、 招待講演 21件) 図書 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (3件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Hypoxia- and Postirradiation Reoxygenation-induced HMHA1/ARHGAP45 expression contributes to cancer cell invasion in a HIF-dependent manner2024

    • 著者名/発表者名
      Peter W.T. LEE; Tatsuya SUWA; Minoru KOBAYASHI; Hui YANG; Lina R. KOSEKI; Satoshi TAKEUCHI; Christalle C.T. CHOW; Takaaki YASUHARA; Hiroshi HARADA
    • 雑誌名

      British Journal of Cancer

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-Body and Whole-Organ 3D Imaging of Hypoxia Using an Activatable Covalent Fluorescent Probe Compatible with Tissue Clearing2024

    • 著者名/発表者名
      Daichi M. Sakamoto; Iori Tamura; Bo Yi; Sho Hasegawa; Yutaro Saito; Naoki Yamada; Yoichi Takakusagi; Shimpei I. Kubota; Minoru Kobayashi; Hiroshi Harada; Kenjiro Hanaoka; Masayasu Taki; Masaomi Nangaku; Kazuki Tainaka; Shinsuke Sando
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 18 号: 6 ページ: 5176-5179

    • DOI

      10.1021/acsnano.3c12716

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reductively convertible nickel phthalocyanine precursor as a biological thiol-responsive turn-on photoacoustic contrast agent2024

    • 著者名/発表者名
      Nogita K; Sugahara T; Miki K; Mu H; Kobayashi M; Harada H; Ohe K
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 60 号: 11 ページ: 1472-1475

    • DOI

      10.1039/d3cc05628g

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DDX5 enhances HIF‐1 activity by promoting the interaction of HIF‐1α with HIF‐1β and recruiting the resulting heterodimer to its target gene loci2024

    • 著者名/発表者名
      Yukari SHIRAI; Tatsuya SUWA; Minoru KOBAYASHI; Sho KOYASU; Hiroshi HARADA
    • 雑誌名

      Biology of the Cell

      巻: 116 号: 2

    • DOI

      10.1111/boc.202300077

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AT workshop 2023 -A platform for discussing cutting-edge science in DNA damage signaling, repair, and human disorders-2023

    • 著者名/発表者名
      Takata M; Harada H
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 号: 9 ページ: 642-645

    • DOI

      10.1111/gtc.13054

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZBTB2 is recruited to a specific subset of HIF-1 target loci to facilitate full gene expression under hypoxia2023

    • 著者名/発表者名
      Chow CCT; Kobayashi M; Kambe G; *Harada H
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Biology

      巻: 435 号: 15 ページ: 168162-168162

    • DOI

      10.1016/j.jmb.2023.168162

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of ATF6α in a human carcinoma cell line is compensated not by its paralogue ATF6β but by sustained activation of the IRE1 and PERK arms for tumor growth in nude mice2023

    • 著者名/発表者名
      Jin Shengyu、Jin Byungseok、Ishikawa Tokiro、Ninagawa Satoshi、Okada Tetsuya、Koyasu Sho、Harada Hiroshi、Mori Kazutoshi
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 34 号: 3 ページ: 20-20

    • DOI

      10.1091/mbc.e22-07-0292

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ZBTB2 links p53 deficiency to HIF-1-mediated hypoxia signaling to promote cancer aggressiveness2022

    • 著者名/発表者名
      Koyasu Sho、Horita Shoichiro、Saito Keisuke、Kobayashi Minoru、Ishikita Hiroshi、Chow Christalle CT、Kambe Gouki、Nishikawa Shigeto、Menju Toshi、Morinibu Akiyo、Okochi Yasushi、Tabuchi Yoshiaki、Onodera Yasuhito、Takeda Norihiko、Date Hiroshi、Semenza Gregg L、Hammond Ester M、Harada Hiroshi
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 24 号: 1 ページ: 54042-54042

    • DOI

      10.15252/embr.202154042

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 放射線による細胞死と組織障害2022

    • 著者名/発表者名
      百海享洲、武内智史、王美惠、宮長真広、嶋貫悠、小林稔、原田浩
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 283 ページ: 23445-23450

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Proteolysis of a histone acetyl reader, ATAD2, induces chemoresistance of cancer cells under severe hypoxia by inhibiting cell cycle progression in S phase2022

    • 著者名/発表者名
      Haitani Takao、Kobayashi Minoru、Koyasu Sho、Akamatsu Shusuke、Suwa Tatsuya、Onodera Yasuhito、Nam Jin-Min、Nguyen Phuong Thi Lien、Menju Toshi、Date Hiroshi、Ogawa Osamu、Harada Hiroshi
    • 雑誌名

      Cancer Letters

      巻: 528 ページ: 76-84

    • DOI

      10.1016/j.canlet.2021.12.028

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tumor microenvironment and radioresistance.2021

    • 著者名/発表者名
      Suwa T, Kobayashi M, Nam JM, Harada H.
    • 雑誌名

      Exp Mol Med.

      巻: 53 号: 6 ページ: 1029-1029

    • DOI

      10.1038/s12276-021-00640-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Overview of the Recent Development of Anticancer Agents Targeting the HIF-1 Transcription Factor2021

    • 著者名/発表者名
      Shirai Y, Chow CCT, Kambe G, Suwa T, Kobayashi M, Takahashi I, Harada H, Nam JM.
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 11 ページ: 2813-2813

    • DOI

      10.3390/cancers13112813

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SPINK1 as a plasma marker for tumor hypoxia and a therapeutic target for radiosensitization.2021

    • 著者名/発表者名
      Suwa T, Kobayashi M, Shirai Y, Nam JM, Tabuchi Y, Takeda N, Akamatsu S, Ogawa O, Mizowaki T, Hammond EM, Harada H.
    • 雑誌名

      JCI Insight.

      巻: 6 号: 21

    • DOI

      10.1172/jci.insight.148135

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 酸素生物学で迫るがんの素顔2024

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      信濃町Feather研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腫瘍組織内の低酸素とは2024

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第1回統合放射線科学リトリート
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] がんと放射線: 研究の深化と治療法の進化2024

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      桃山オープンセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低酸素バイオロジーを基盤とする放射線腫瘍生物学研究2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      日本放射線影響学会 第66回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ZBTB2, as a link between HIF-1-mediated hypoxia response and p53 deficiency in tumor growth2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      isDDRHD2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腫瘍組織内の慢性・急性低酸素環境を模倣する低酸素培養法の考察2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第96回日本生化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素生物学で迫るがん細胞の特性2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      次世代を担う若手のための フィジカル・ファーマフォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低酸素生物学を基盤にした 「がんの放射線抵抗性の理解と克服」に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第79回放射線科学研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がんと酸素2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      関東SSH
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Radioresistance of hypoxic tumor cells -importance of tumor hypoxia-2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      UCLA- Kyoto University Online seminar series.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腫瘍内低酸素を指標とした“がんの早期発見”と“予後予測”を 可能にする血漿バイオマーカー2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      AMED膵がんワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Tumor hypoxia as a predictor for radiation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      Annual Meeting of European Society for Radiotherapy and Oncology 2023 (ESTRO2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 変異KRAS分子標的薬と放射線治療の併用効果に対する 腫瘍内酸素環境の影響の考察2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      日本癌学会シンポジウム・KRAS分子標的薬の開発
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hypoxic tumor cells: their dynamics during tumor growth and involvement in recurrence after radiation therapy2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      Sussex-Japan Genome Stability Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Crosstalk between cellular hypoxia signaling and DNA damage response mediated by a HIF-1 activator, ZBTB22023

    • 著者名/発表者名
      Gouki KAMBE, Minoru KOBAYASHI, Sho KOYASU, Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      ATW2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] がん抑制機構と低酸素応答機構をつなぐ新規遺伝子の同定と活用2022

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第27回癌治療増感研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 血漿内SPINK1濃度を指標にした腫瘍内低酸素分画のモニタリング2022

    • 著者名/発表者名
      原田浩、諏訪達也
    • 学会等名
      第59回JASTRO生物部会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 固形腫瘍内の不均一な酸素環境におけるがん細胞の動態と転移2022

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素生物学で迫るがん細胞の素顔2022

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      名古屋大学大学院創薬科学研究科 第154回創薬科学セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Radioresistance of hypoxic tumor cells; lessons from hypoxia and HIF-1 biology2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      The 5th Asian Congress of Radiation Research
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tumor Hypoxic Fraction (THF)を予測する血漿バイオマーカーSPINK12022

    • 著者名/発表者名
      諏訪達也、小林稔、白井友香理、武田憲彦、溝脇尚志、原田浩
    • 学会等名
      がんとハイポキシア研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Radioresistance of hypoxic tumor cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi HARADA
    • 学会等名
      The 13th isDDRHD-2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酸素生物学と放射線腫瘍学の接点2021

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      日本量子医科学会第1回学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高線量放射線照射後の腫瘍内酸素環境の変化に基づく分割照射法の再考2021

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第34回日本放射線腫瘍学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HIFシグナルが加速する悪性固形腫瘍内の細胞社会ダイバーシティー2021

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第94回日本生化学学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 泌タンパク質 SPINK1 を活用した腫瘍内低酸素のモニタリングと放射線増感2021

    • 著者名/発表者名
      諏訪達也
    • 学会等名
      低酸素研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 低酸素バイオロジーの視点で見るハイパーサーミアによる放射線増感2021

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 学会等名
      第38回日本ハイパーサーミア学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 放射線治療学 改訂7版2023

    • 著者名/発表者名
      諏訪達也; 原田浩
    • 総ページ数
      28
    • 出版者
      南山堂
    • ISBN
      9784525270971
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] がん・放射線療法 改訂第8版2023

    • 著者名/発表者名
      原田浩
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      学研
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科がん細胞生物学分野ホームページ

    • URL

      https://www.rbc.kyoto-u.ac.jp/cancer_biology/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 京都大学大学院生命科学研究科がん細胞生物学分野ホームページ

    • URL

      http://www.rbc.kyoto-u.ac.jp/cancer_biology/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [産業財産権] 低酸素バイオマーカー及びその利用2023

    • 発明者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 権利者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 低酸素バイオマーカー及びその利用2022

    • 発明者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 権利者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 低酸素バイオマーカー及びその利用2021

    • 発明者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 権利者名
      諏訪達也、小林稔、原田浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-108196
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2025-01-30  

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