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メカノセレクション仮説から迫る循環腫瘍細胞クラスターの特性解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K10195
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57060:外科系歯学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

神力 悟  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (00583048)

研究分担者 松井 啓隆  国立研究開発法人国立がん研究センター, 中央病院, 科長 (60379849)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード転移・再発 / メカノバイオロジー / 循環腫瘍細胞 / ゲノム不安定性 / 休眠播種癌細胞
研究開始時の研究の概要

原発巣から循環腫瘍細胞(CTCs)として遠隔臓器に播種し生着した癌細胞(DTCs)は、休眠状態で潜伏し、転移巣形成のシードとなる。申請者は、頭頚部扁平上皮癌の転移性休眠を再現するマウスモデルに高解像度トラッキング法を応用することで、特定の癌細胞のみが血中の流体剪断応力に適応可能なCTCクラスターを形成することで、効率的に遠隔臓器に生着することを報告した。そして、転移過程における癌細胞の力覚応答能に基づくクローン選択の存在を提唱した(メカノセレクション)。本研究では、CTCクラスターに焦点を当ててメカノセレクションを分子レベルで実証することで、転移再発を標的とした診断・治療戦略の創出を目指す。

研究実績の概要

本研究は、循環腫瘍細胞(CTC)クラスターに焦点を当てて、我々の提唱したメカノセレクション仮説を分子レベルで実証することで新たな診断・治療戦略の創出を目指すことを目的とする。
複数の頭頚部癌細胞株をFSS下(循環培養)もしくは静置条件下で浮遊培養した後に、経時的に特殊な金属フィルターを用いてシングル細胞、凝集体を単離した結果、循環培養によって、早期に核膜穿孔とともにI型インターフェロン関連因子の発現が誘導された。さらに、短時間であっても循環培養を経験した細胞では、後の2D培養においてDNA損傷や核膜穿孔、微小核の形成が誘導されることが判った。これら一連の変化は、シングルセルに顕著であり、クラスターとして循環した細胞ではほとんど認められなかった。また、循環培養中のクラスター集団では、小胞体局在分子の発現が高いことが判った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

FSS下での浮遊培養が核膜の穿孔とゲノム不安定性を誘導し、これが細胞クラスターでは回避されていると考えられた。これに関連しうる、遺伝子発現プロファイルの違いが抽出された。

今後の研究の推進方策

シングル細胞とクラスターで核膜への影響に違いが生じることが示唆されたため、得られた遺伝子発現プロファイルも確認しつつ、その分子メカニズムを明らかにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (7件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Saskatchewan(カナダ)

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

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Prognostic significance of serum Interleukin-6 levels in oral squamous cell carcinoma2024

    • 著者名/発表者名
      Adachi T, Goda H, Shinriki S, Tokuzen N, Kuribayashi N, Hino S, Nakashiro K, Uchida D
    • 雑誌名

      Cureus

      巻: 16

    • DOI

      10.7759/cureus.54439

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] R-loops in normal and malignant hematopoiesis.2023

    • 著者名/発表者名
      Hirayama M, Shinriki S, Matsui H
    • 雑誌名

      Front Hematol

      巻: 2 ページ: 1297657-1297657

    • DOI

      10.3389/frhem.2023.1297657

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biallelic disruption of DDX41 activity is associated with distinct genomic and immunophenotypic hallmarks in acute leukemia2023

    • 著者名/発表者名
      Tierens A, Kagotho E, Shinriki S, Seto A, Smith A, Care M, Maze D, Sibai H, Yee K, Schuh A, Kim D, Gupta V, Minden MD, Matsui H, Jose-Mario C.
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 13 ページ: 1153082-1153082

    • DOI

      10.3389/fonc.2023.1153082

    • 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] Ribosome profiling analysis reveals the roles of DDX41 in translational regulation2023

    • 著者名/発表者名
      Tungalag Saruul、Shinriki Satoru、Hirayama Mayumi、Nagamachi Akiko、Kanai Akinori、Inaba Toshiya、Matsui Hirotaka
    • 雑誌名

      International Journal of Hematology

      巻: - 号: 6 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s12185-023-03558-2

    • 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] Potential use of EGFR-targeted molecular therapies for tumor suppressor CYLD-negative and poor prognosis oral squamous cell carcinoma with chemoresistance2022

    • 著者名/発表者名
      Kanemaru Ayumi、Shinriki Satoru、Kai Mimi、Tsurekawa Kanae、Ozeki Kazuya、Uchino Shota、Suenaga Naoki、Yonemaru Kou、Miyake Shunsuke、Masuda Takeshi、Kariya Ryusho、Okada Seiji、Takeshita Hisashi、Seki Yuki、Yano Hiromu、Komohara Yoshihiro、Yoshida Ryoji、Nakayama Hideki、Li Jian-Dong、Saito Hideyuki、Jono Hirofumi
    • 雑誌名

      Cancer Cell International

      巻: 22 号: 1 ページ: 358-358

    • DOI

      10.1186/s12935-022-02781-x

    • 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] DDX41 coordinates RNA splicing and transcriptional elongation to prevent DNA replication stress in hematopoietic cells2022

    • 著者名/発表者名
      Satoru Shinriki;Mayumi Hirayama;Akiko Nagamachi;Akihiko Yokoyama;Takeshi Kawamura;Akinori Kanai;Hidehiko Kawai;Junichi Iwakiri;Rin Liu;Manabu Maeshiro;Saruul Tungalag;Masayoshi Tasaki;Mitsuharu Ueda;Kazuhito Tomizawa;Naoyuki Kataoka;Takashi Ideue;Yutaka Suzuki;Kiyoshi Asai;Tokio Tani;Toshiya Inaba;Hirotaka Matsui
    • 雑誌名

      Leukemia

      巻: 36 号: 11 ページ: 2605-2620

    • DOI

      10.1038/s41375-022-01708-9

    • 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] Detection of Vascular Notch3 Deposits in Unfixed Frozen Skin Biopsy Sample in CADASIL2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Akihiko、Nakajima Makoto、Misumi Yohei、Nakahara Keiichi、Shinriki Satoru、Tasaki Masayoshi、Matsui Hirotaka、Ueda Mitsuharu
    • 雑誌名

      Frontiers in Neurology

      巻: 13 ページ: 881528-881528

    • DOI

      10.3389/fneur.2022.881528

    • 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] DDX41 is required for cGAS-STING activation against DNA virus infection2022

    • 著者名/発表者名
      Singh RS、Vidhyasagar V、Yang S、Arna AB、Yadav M、Aggarwal A、Aguilera AN.、Shinriki S、Bhanumathy KK、Pandey K、Xu A、Rapin N、Bosch M、DeCoteau J、Xiang J、Vizeacoumar FJ.、Zhou Y、Misra V、Matsui H、Ross SR.、Wu Y
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 39 号: 8 ページ: 110856-110856

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110856

    • 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] Unique role of DDX41, a DEAD-box type RNA helicase, in hematopoiesis and leukemogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Shinriki Satoru、Matsui Hirotaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 12 ページ: 992340-992340

    • DOI

      10.3389/fonc.2022.992340

    • 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
  • [学会発表] 転移過程におけるメカニカルストレスのゲノム不安定への関与2024

    • 著者名/発表者名
      神力悟
    • 学会等名
      第42回日本口腔腫瘍学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of mechanical stress in the metastatic cascade in genomic instability2023

    • 著者名/発表者名
      神力悟, 前城学, 劉隣, Shiyang Deng, Saruul Tungalag, 中山秀樹, 松井啓隆
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] DDX41 によるスプライシング・転写伸長の協調と DNA 複製ストレスの抑制2023

    • 著者名/発表者名
      神力悟、平山真弓、Saruul Tungalag、長町安希子、金井昭教、横山明彦、稲葉俊哉、松井啓隆.
    • 学会等名
      第27回造血器腫瘍研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DDX41の機能障害による細胞増殖障害とゲノム不安定性の獲得2022

    • 著者名/発表者名
      神力悟, 松井啓隆.
    • 学会等名
      第69回日本臨床検査医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Impaired cell proliferation caused by DDX41 mutation via the increase of R-loops2022

    • 著者名/発表者名
      神力悟, 平山真弓, Saruul Tungalag, 長町安希子, 金井昭教, 片岡直行, 河合秀彦, 横山明, 稲葉俊哉, 松井啓隆.
    • 学会等名
      第84回日本血液学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DDX41の機能障害はR-loop増加を介して細胞増殖障害とゲノム不安定性の獲得を招く2022

    • 著者名/発表者名
      神力悟, 松井啓隆.
    • 学会等名
      第62回日本臨床化学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DDX41 mutation leads to an impaired cell proliferation and genomic instability via the increased R-loops2022

    • 著者名/発表者名
      神力悟, 平山真弓, 長町安希子, 片岡直行, 横山明彦, 稲葉俊哉, 松井啓隆.
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 血液悪性腫瘍の原因遺伝子 DDX41 の変異が 造血障害を引き起こす機序を解明

    • URL

      https://www.kumamoto-u.ac.jp/daigakujouhou/kouhou/pressrelease/2022-file/release221012.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] A key player in maintaining genomic stability

    • URL

      https://ewww.kumamoto-u.ac.jp/en/news/586/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] A key player in maintaining genomic stability

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/971672

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Revealing the functional significance of DDX41

    • URL

      https://www.azolifesciences.com/news/20221121/Revealing-the-functional-significance-of-DDX41-in-great-detail.aspx

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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