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大腸癌細胞集団の極性転換による免疫回避機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19456
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分50:腫瘍学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

井上 正宏  京都大学, 医学研究科, 特定教授 (10342990)

研究分担者 小沼 邦重  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (90597890)
青木 正博  愛知県がんセンター(研究所), がん病態生理学分野, 副所長兼分野長 (60362464)
近藤 純平  大阪大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (80624593)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード大腸癌 / オルガノイド / 免疫回避 / 極性 / micropapillary / 治療戦略 / 細胞塊
研究開始時の研究の概要

我々は、分化型腺がん細胞塊は、周囲の環境によって極性を転換することを明らかにした。本申請では、がん細胞塊のapical面と免疫細胞との共培養で、免疫細胞の活性化状態およびがん細胞塊の細胞傷害性を検討する。膜表面の免疫制御分子、分泌される活性酸素種(ROS)、粘液成分の防御壁としての役割を検討する。さらに、マウス大腸がん転移モデルの腫瘍から調製したオルガノイドを同系マウスに移植し、極性転換を抑制したものとの免疫応答の差異を検討する。

研究成果の概要

大腸正常上皮は一定の向きに並んだ(極性)細胞からできており、外部と接した面はapical面と呼ばれる。大腸がんオルガノイドを用いて、apical面ががん細胞集団の内側にできる場合(apical-in)と比べて、細胞塊外周にできる場合(apical-out)は、免疫から逃れる能力が高いことを明らかにした。また、がん細胞が細胞外基質に囲まれているにも関わらずapical-outを維持する病態において、apical面を消失させることで抗がん剤感受性を上げることができた。以上より、極性状態を標的とすることは治療戦略になりえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

免疫チェックポイント阻害薬は一部の症例に劇的な効果を示し、免疫療法は新たながん治療法として確立された。しかし、免疫チェックポイント阻害薬の奏効率は決して高くないことも事実であり、未だ解明されていないがんが免疫から逃れるメカニズムが存在すると考えた。細胞極性と免疫応答についてはこれまでに報告が皆無であり、本研究では、細胞極性と免疫応答の関係を明らかにした。今後、apical-outの極性を標的とした治療法を始めとした、新たながん研究および治療戦略に発展することが期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Clonal Origin and Lineage Ambiguity in Mixed Neuroendocrine Carcinoma of the Uterine Cervix2024

    • 著者名/発表者名
      Masuda M、Iida K、Iwabuchi S、Tanaka M、Kubota S、Uematsu H、Onuma K、Kukita Y、Kato K、Kamiura S、Nakajima A、Coppo R、Kanda M、Yoshino K、Ueda Y、Morii E、Kimura T、Kondo J、Okada-Hatakeyama M、Hashimoto S、Inoue M
    • 雑誌名

      The American Journal of Pathology

      巻: 194 号: 3 ページ: 415-429

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2023.11.013

    • 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] De-differentiation in cultures of organoids from luminal-type breast cancer is restored by inhibition of NOTCH signaling2023

    • 著者名/発表者名
      Uematsu Hiroyuki、Saito Chieko、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Coppo Roberto、Mori Yukiko、Muto Manabu、Kikawa Yuichiro、Tada Manami、Sugie Tomoharu、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 36 号: 6 ページ: 2099-2112

    • DOI

      10.1007/s13577-023-00975-7

    • 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] Tracking the growth fate of single cells and isolating slow-growing cells in human colorectal cancer organoids2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 4 号: 3 ページ: 102395-102395

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2023.102395

    • 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] Inhibition of the bone morphogenetic protein pathway suppresses tumor growth through downregulation of epidermal growth factor receptor in <scp>MEK</scp>/<scp>ERK</scp>‐dependent colorectal cancer2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Shota、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Coppo Roberto、Ota Kasumi、Kamada Mayumi、Harada Yohei、Tanaka Yoshihisa、Nakazawa Mai Adachi、Tamada Yoshinori、Okuno Yasushi、Kawada Kenji、Obama Kazutaka、Coffey Robert J.、Fujiwara Yoshiyuki、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 号: 9 ページ: 3636-3648

    • DOI

      10.1111/cas.15882

    • 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] Oxygen metabolism analysis of a single organoid for non-invasive discrimination of cancer subpopulations with different growth capabilities2023

    • 著者名/発表者名
      Nashimoto Yuji、Shishido Shotaro、Onuma Kunishige、Ino Kosuke、Inoue Masahiro、Shiku Hitoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      巻: 11 ページ: 1184325-1184325

    • DOI

      10.3389/fbioe.2023.1184325

    • 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] Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cells with different growth fates and drug sensitivity2023

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto、Kondo Jumpei、Iida Keita、Okada Mariko、Onuma Kunishige、Tanaka Yoshihisa、Kamada Mayumi、Ohue Masayuki、Kawada Kenji、Obama Kazutaka、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 2 ページ: 105962-105962

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.105962

    • 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] Electrochemical sensing of oxygen metabolism for a three-dimensional cultured model with biomimetic vascular flow2023

    • 著者名/発表者名
      Nashimoto Yuji、Mukomoto Rei、Imaizumi Takuto、Terai Takato、Shishido Shotaro、Ino Kosuke、Yokokawa Ryuji、Miura Takashi、Onuma Kunishige、Inoue Masahiro、Shiku Hitoshi
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: 219 ページ: 114808-114808

    • DOI

      10.1016/j.bios.2022.114808

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ex vivo chemosensitivity assay using primary ovarian cancer organoids for predicting clinical response and screening effective drugs2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Yu、Kondo Jumpei、Masuda Masamune、Matsuzaki Shinya、Onuma Kunishige、Kanda Mizuki、Watanabe Yuko、Sakaguchi Hitomi、Yoshino Kiyoshi、Ueda Yutaka、Kamiura Shoji、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 36 号: 2 ページ: 752-761

    • DOI

      10.1007/s13577-022-00827-w

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Abnormality of apico?basal polarity in adenocarcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Onuma Kunishige、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 11 ページ: 3657-3663

    • DOI

      10.1111/cas.15549

    • 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] Lewis glycosphingolipids as critical determinants of TRAIL sensitivity in cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuoka Tomoya、Moriwaki Kenta、Takamatsu Shinji、Kondo Jumpei、Tanaka-Okamoto Miki、Tomioka Azusa、Semba Manami、Komazawa-Sakon Sachiko、Kamada Yoshihiro、Kaji Hiroyuki、Miyamoto Yasuhide、Inoue Masahiro、Bessho Kazuhiko、Miyoshi Yoko、Ozono Keiichi、Nakano Hiroyasu、Miyoshi Eiji
    • 雑誌名

      Oncogene

      巻: 41 号: 38 ページ: 4385-4396

    • DOI

      10.1038/s41388-022-02434-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ASURAT: functional annotation-driven unsupervised clustering of single-cell transcriptomes2022

    • 著者名/発表者名
      Iida Keita、Kondo Jumpei、Wibisana Johannes Nicolaus、Inoue Masahiro、Okada Mariko
    • 雑誌名

      Bioinformatics

      巻: 38 号: 18 ページ: 4330-4336

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btac541

    • 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] Polarity switching of ovarian cancer cell clusters via <scp>SRC</scp> family kinase is involved in the peritoneal dissemination2022

    • 著者名/発表者名
      Kawata Mayuko、Kondo Jumpei、Onuma Kunishige、Ito Yu、Yokoi Takeshi、Hamanishi Junzo、Mandai Masaki、Kimura Tadashi、Inoue Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 113 号: 10 ページ: 3437-3448

    • DOI

      10.1111/cas.15493

    • 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] オルガノイドパネルを用いた個別化医療への展開2022

    • 著者名/発表者名
      9.井上 正宏
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 48 ページ: 581-584

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The cAMP/PKA/CREB and TGFβ/SMAD4 Pathways Regulate Stemness and Metastatic Potential in Colorectal Cancer Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Fujishita Teruaki、Kojima Yasushi、Kajino-Sakamoto Rie、Mishiro-Sato Emi、Shimizu Yasuhiro、Hosoda Waki、Yamaguchi Rui、Taketo Makoto Mark、Aoki Masahiro
    • 雑誌名

      Cancer Research

      巻: 82 号: 22 ページ: 4179-4190

    • DOI

      10.1158/0008-5472.can-22-1369

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcription factor SP1 regulates haptoglobin fucosylation via induction of GDP-fucose transporter 1 in the hepatoma cell line HepG22022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Jumpei、Sakata Natsumi、Morishita Koichi、Hayashibara Ayumu、Sakon Daisuke、Takamatsu Shinji、Asakura Nobuhiko、Suzuki Takashi、Miyoshi Eiji
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 32 ページ: 101372-101372

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2022.101372

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] がん細胞集団を構成する細胞の多様性と可塑性を標的とした治療法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      京都大学 生理化学研究ユニット第13回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸癌de novo クラスターが示す細胞運命のNotchシグナルによる制御2023

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第9回細胞凝集研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイド内でがん細胞が構成する社会の多様性と可塑性2023

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      細胞・組織・臓器工学とオルガノイド ワークショップ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Micropapillary carcinoma の極性転換不全を標的とした治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Micropapillary carcinomaの薬剤感受性における極性転換の役割.2023

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第32回日本がん転移学会学術集会・総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん気道内転移モデルによるSTASの病態検証2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 肺癌オルガノイドの臨床・基礎研究への応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 創薬支援と個別化医療に向けた患者がん組織からのがん細胞調整と培養2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      和歌山県立医科大学 大学院特別講義兼大学院教員FD研修会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん幹細胞の多様性と可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Notch signaling determine the fate of growth in the clusters of colorectal cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Yi-Kai Lin, Masahiro Inoue
    • 学会等名
      第18回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] 大腸がん細胞集団における薬剤耐性分画の代謝状態の解析2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第18回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] 薬剤耐性におけるがん細胞の運命決定2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Luminal型乳がん由来オルガノイドの培養によるER発現低下メカニズムの解明.2022

    • 著者名/発表者名
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] がんオルガノイド培養とがんの多様性・可塑性2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第102回北海道医学大会 腫瘍系分科会(第125回北海道癌談話会例会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 下村雅律, 内堀篤樹, 井上匡美, 井上正宏
    • 学会等名
      第75回胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 子宮頸部神経内分泌腫瘍の混合腫瘍におけるクローン起源と分化系列の可塑的な決定2022

    • 著者名/発表者名
      益田真志, 小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ER陽性乳がんオルガノイドにおけるin vitroでの継代によるER発現の減弱.2022

    • 著者名/発表者名
      上松弘幸, 小沼邦重, 杉江知治, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Micropapillary carcinoma病態における極性転換不全とその分子機構2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏.
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Roberto Coppo, 近藤純平, 小沼邦重, 井上正宏
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Kawata Mayuko, Kimura Tadashi, Inoue Masahiro2022

    • 著者名/発表者名
      Inhibition of Src abrogates polarity switching and adhesion to extracellular matrix of ovarian cancer cell clusters
    • 学会等名
      第74回日本産科婦人科学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元初代培養を用いた薬剤感受性試験2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      がんと代謝研究会 in 佐渡
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] CTOS法によるオルガノイド調製とクリニカルバイオバンクへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 学会等名
      第7回クリニカルバイオバンク学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸前がん病変におけるスフェロイド増殖能の多様性2022

    • 著者名/発表者名
      角南 智彦, 井上正宏, 小沼邦重, 山田敦, 武藤学
    • 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
  • [学会発表] オルガノイドを用いたがん細胞塊によるがん気道内転移モデル2022

    • 著者名/発表者名
      松浦吉晃, 小沼邦重, 井上匡美, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 大腸がん細胞集団における幹細胞性の可塑性とNotch シグナルによる制御2022

    • 著者名/発表者名
      林 奕凱, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] BMP 阻害によるEGFR の制御を介した大腸癌増殖抑制2022

    • 著者名/発表者名
      清水翔太, 藤原義之, 近藤純平, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 動く標的を射る―がんの可塑性を撃つ―2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 腹膜播種の抑制を目指した、腹水中卵巣癌の極性制御2022

    • 著者名/発表者名
      河田真由子, 近藤純平, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 機能的な単一細胞解析による大腸癌内の相互転換可能な細胞亜集団の解明2022

    • 著者名/発表者名
      Coppo Roberto, 小沼邦重, 近藤純平, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 大腸がん転移におけるがん細胞集団の極性転換の役割2022

    • 著者名/発表者名
      小沼邦重, 井上正宏
    • 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
  • [学会発表] 患者由来がん三次元細胞培養の臨床応用2022

    • 著者名/発表者名
      井上正宏
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸がんの幹細胞性と転移能に重要な腫瘍微小環境関連シグナル経 路の解明2022

    • 著者名/発表者名
      青木正博、武藤誠、藤下晃章
    • 学会等名
      第 81 回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 転移性大腸がんマウスモデルを用いた転移関連分子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      藤下晃章、武藤誠、青木正博
    • 学会等名
      第 31 回日本がん転移学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスモデルを用いた大腸がんの幹細胞性・ 転移形成能に関与するシグナル経路の解析2022

    • 著者名/発表者名
      青木正博、武藤誠、藤下晃章
    • 学会等名
      第 26 回日本がん分子標的治療学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 細胞培養・組織培養の技術 第4版2023

    • 著者名/発表者名
      日本組織培養学会[編] (井上正宏分担執筆)
    • 総ページ数
      448
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254310962
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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