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患者由来がんモデルに基づくミトコンドリア代謝変容による治療抵抗性機構の解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 22K19572
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分55:恒常性維持器官の外科学およびその関連分野
研究機関埼玉医科大学

研究代表者

池田 和博  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30343461)

研究分担者 井上 聡  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究部長 (40251251)
佐伯 俊昭  埼玉医科大学, 医学部, 特任教授 (50201512)
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
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードがん / 患者由来がんモデル / 代謝 / 患者由来モデル / ミトコンドリア
研究開始時の研究の概要

がん細胞は大量のエネルギー・核酸等の産生や周囲の微小環境に適応するため、正常細胞とは異なる特徴的な代謝変化(再プログラミング)を有することが明らかになっている。本研究では、がん幹細胞様細胞の選択的な培養を可能とする手法を用いて、ミトコンドリア代謝変容の理解と、それに基づく新しい治療法の開発を目指す。

研究成果の概要

三次元スフェロイド培養を至適化し、幹細胞性を濃縮した患者由来がん細胞(PDC)の培養系を構築した。一方、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成が乳がんの治療抵抗性に関与することを見出している。本研究では、治療抵抗性トリプルネガティブ乳がん由来のPDCを活用し、エストロゲン標的遺伝子の腫瘍増殖における役割を明らかにし、ミトコンドリア代謝との関連が示唆された。また、精巣胚細胞腫瘍由来のPDCを活用して、シスプラチン耐性に関連する遺伝子を明らかにした。さらに、実臨床に近い生きた細胞でのミトコンドリア呼吸鎖超複合体の可視・定量化のためのアッセイ系を構築し、臨床応用が期待された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究は、がん治療における新たな突破口を提供する可能性が考えられる。まず、三次元スフェロイド培養により幹細胞性を濃縮したPDCの構築は、強力な研究ツールとなり得る。特に、トリプルネガティブ乳がんにおける機能解明は、ミトコンドリア代謝とがんの治療抵抗性の関連を示唆している。また、精巣胚細胞腫瘍における三次元スフェロイド培養を用いた解析は、シスプラチン耐性の克服に向けた新たなアプローチを提供する。さらに、生きた細胞でのミトコンドリア呼吸鎖超複合体の可視・定量化法の構築はがん研究に新たな視点を与えると考えられる。これらの成果は、がん治療の効果向上と個別化医療の推進に大きく貢献すると期待される。

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

    (40件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Role of RNA binding proteins of the <i>Drosophila</i> behavior and human splicing (DBHS) family in health and cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Takeiwa Toshihiko、Ikeda Kazuhiro、Horie Kuniko、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      RNA Biology

      巻: 21 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1080/15476286.2024.2332855

    • 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] EBAG9-deficient mice display decreased bone mineral density with suppressed autophagy2024

    • 著者名/発表者名
      Azuma Kotaro、Ikeda Kazuhiro、Shiba Sachiko、Sato Wataru、Horie Kuniko、Hasegawa Tomoka、Amizuka Norio、Tanaka Shinya、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 号: 2 ページ: 108871-108871

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.108871

    • 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] Roles of Noncoding RNAs in Regulation of Mitochondrial Electron Transport Chain and Oxidative Phosphorylation2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ami、Takeiwa Toshihiko、Ikeda Kazuhiro、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 11 ページ: 9414-9414

    • DOI

      10.3390/ijms24119414

    • 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] Roles of Estrogen, Estrogen Receptors, and Estrogen-Related Receptors in Skeletal Muscle: Regulation of Mitochondrial Function2023

    • 著者名/発表者名
      Yoh Kenta、Ikeda Kazuhiro、Horie Kuniko、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 3 ページ: 1853-1853

    • DOI

      10.3390/ijms24031853

    • 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] A FRET-based respirasome assembly screen identifies spleen tyrosine kinase as a target to improve muscle mitochondrial respiration and exercise performance in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Ami、Azuma Kotaro、Takeiwa Toshihiko、Kitami Toshimori、Horie Kuniko、Ikeda Kazuhiro、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 36697396-36697396

    • DOI

      10.1038/s41467-023-35865-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] Estrogen-Inducible LncRNA BNAT1 Functions as a Modulator for Estrogen Receptor Signaling in Endocrine-Resistant Breast Cancer Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Horie Kuniko、Takagi Kiyoshi、Takeiwa Toshihiko、Mitobe Yuichi、Kawabata Hidetaka、Suzuki Takashi、Ikeda Kazuhiro、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 22 ページ: 3610-3610

    • DOI

      10.3390/cells11223610

    • 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] Testis-expressed gene 11 inhibits cisplatin-induced DNA damage and contributes to chemoresistance in testicular germ cell tumor2022

    • 著者名/発表者名
      Kitayama Sachi、Ikeda Kazuhiro、Sato Wataru、Takeshita Hideki、Kawakami Satoru、Inoue Satoshi、Horie Kuniko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 18423-18423

    • DOI

      10.1038/s41598-022-21856-3

    • 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] Constitutive activation of estrogen receptor α signaling in muscle prolongs exercise endurance in mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yoh Kenta、Ikeda Kazuhiro、Nagai Saki、Horie Kuniko、Takeda Satoru、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 628 ページ: 11-17

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.08.064

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efp promotes growth of triple-negative breast cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Wataru、Ikeda Kazuhiro、Gotoh Noriko、Inoue Satoshi、Horie Kuniko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 624 ページ: 81-88

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.07.071

    • 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] PSPC1 is a potential prognostic marker for hormone-dependent breast cancer patients and modulates RNA processing of ESR1 and SCFD22022

    • 著者名/発表者名
      Takeiwa Toshihiko、Ikeda Kazuhiro、Suzuki Takashi、Sato Wataru、Iino Kaori、Mitobe Yuichi、Kawabata Hidetaka、Horie Kuniko、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 9495-9495

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13601-7

    • 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] 女性がん三次元培養系による新規治療標的と転移治療モデルの開発2024

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第5回がん三次元培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 卵巣がん患者由来培養系とその腹水形成マウスモデルの確立と長鎖非コードRNA OIN1を標的とした核酸治療法の検討2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤航、池田和博、堀江公仁子、竹岩俊彦、新谷大輔、黒崎友亮、兒玉幸修、佐々木均、長谷川幸清、井上聡
    • 学会等名
      第24回関東ホルモンと癌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エストロゲン関連受容体とミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成因子COX7RPの前立腺がんにおける役割2024

    • 著者名/発表者名
      池田和博、鈴木貴、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第31回日本ステロイドホルモン学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 三次元培養系を活かした自然免制御連因子ZCCHC3とEfpのトリプルネガティブ乳癌における役割の解析2024

    • 著者名/発表者名
      藤本章博、池田和博、竹岩俊彦、木脇圭一、小倉拓也、川端英孝、大崎昭彦、井上聡、堀江公仁子
    • 学会等名
      第5回がん三次元培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 三次元スフェロイド培養系とその腹水形成モデルに基づく卵巣がん高発現長鎖非コードRNAを標的とした核酸治療法の開発2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤航、池田和博、堀江公仁子、竹岩俊彦、井上聡
    • 学会等名
      第5回がん三次元培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Identification And Functional Analyses Of Therapeutic Targets For Testicular Germ Cell Tumors2023

    • 著者名/発表者名
      Kuniko Horie, Sachi Kitayama, Kazuhiro Ikeda, Takashi Suzuki, Satoru Kawakami, Satoshi Inoue
    • 学会等名
      ENDO2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリア超複合体と筋機能2023

    • 著者名/発表者名
      東浩太郎、竹岩俊彦、池田和博、井上聡
    • 学会等名
      第10回日本サルコペニア・フレイル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GCSF を介した乳がん幹細胞とがん関連線維芽細胞(CAF)との相互作用は、乳がんの骨転移に関与する2023

    • 著者名/発表者名
      竹内康人、村山貴彦、柏村里沙、矢野正雄、笹原麻子、田辺真彦、石川聡子、太田哲生、多田敬一郎、洲崎悦生、平田英周、池田和博、堀江公仁子、井上聡、岡本康司、東條有伸、後藤典子
    • 学会等名
      第5回がん三次元培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mitochondrial respiratory chain supercomplex assembly factor COX7RP is transcriptionally regulated by ERα and ERRα and associated with tumor progression in hormone-dependent cancers2023

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      16TH ANNUAL SYMPOSIUM MECHANISMS AND MODELS OF CANCER
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自然免疫制御にかかわるZCCHC3とEfp/TRIM25はトリプルネガティブ乳がんの新規診断・治療標的となる2023

    • 著者名/発表者名
      藤本章博、池田和博、竹岩俊彦、木脇圭一、川端英孝、大崎昭彦、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第24回ホルモンと癌研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の生細胞FRETイメージング法開発とサルコペニア治療・筋肉抗老化への応用2023

    • 著者名/発表者名
      竹岩俊彦、東浩太郎、池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第33回日本老年学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 患者由来子宮体がん細胞のスーパーエンハンサー解析から抽出したcordon-bleu WH2 repeat protein-like 1のがん診断・治療における意義2023

    • 著者名/発表者名
      堀江公仁子、岩渕英里奈、池田和博、渋谷祐介、徳永英樹、島田宗昭、新谷大輔、長谷川幸清、鈴木貴、井上聡
    • 学会等名
      第41回日本内分泌学会内分泌代謝サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 分子内のエチレングリコールの数が新規呼吸鎖複合体I阻害剤9bwの機能に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      藤原恭子、関本和祥、廣田大樹、神戸洸哉、金城はなか、小林佑朔、松田大聖、村上瑞希、坂口陸、佐藤睦、長崎瑛里、池田和博、高山賢一、井上聡、大月穣
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Targeting FXYD3 positive cancer stem cells in radio-resistance2023

    • 著者名/発表者名
      山崎雅弘、李梦嬌、西村建徳、高松繁行、蒲田敏文、上野将也、平尾敦、河野晋、高橋智聡、堀江公仁子、池田和博、井上聡、後藤典子
    • 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] A new RNAi nanotherapy for ovarian cancer stemness targeting a disease-specific long noncoding RNA OIN12023

    • 著者名/発表者名
      池田和博、佐藤航、楊絢太、堀江公仁子、竹岩俊彦、新谷大輔、黒崎友亮、兒玉幸修、佐々木均、長谷川幸清、井上聡
    • 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] 子宮内膜がんにおける腫瘍増殖因子Efpの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      堀江公仁子、池田和博、佐藤航、井上聡
    • 学会等名
      第96回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] がん代謝を調節するミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成因子 COX7RP の前立腺がんにおける役割とその核内受容体 ERRα と転写共役因子 PGC-1α による発現制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      池田和博、鈴木貴、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第9回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 呼吸鎖超複合体のライブイメージング法開発と筋肉機能向上・サルコペニア治療への応用2023

    • 著者名/発表者名
      竹岩俊彦、東浩太郎、池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第9回日本筋学会学術総会第10回筋ジストロフィー医療研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 難治性前立腺がんにおけるミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成因子COX7RPの役割とその上流転写因子のエストロゲン関連受容体ERRαによる発現制御機構2023

    • 著者名/発表者名
      池田和博、鈴木貴、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第42回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エストロゲン受容体の新しいエピゲノム制御メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      堀江公仁子、池田和博、井上聡
    • 学会等名
      第30回日本ステロイドホルモン学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ホルモン感受性患者由来子宮内膜がん細胞におけるエストロゲン応答遺伝子EfpとCOX7RPの機能解析2023

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第30回日本ステロイドホルモン学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 活性型エストロゲン受容体αを筋肉で発現するマウスは持久運動の延長を示す2022

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア呼吸鎖超複合体によるマウス個体レベルでの代謝調節2022

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Efpはトリプル陰性乳がん細胞の増殖と移動能を促進させる2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤航、池田和博、後藤典子、堀江公仁子、井上聡
    • 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] がん患者由来培養・移植モデルの確立とその応用2022

    • 著者名/発表者名
      池田和博
    • 学会等名
      遺伝子デリバリー研究会第21回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] がん増殖・代謝を制御するミトコンドリア呼吸鎖超複合体の役割2022

    • 著者名/発表者名
      池田和博、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第8回がんと代謝研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 患者由来淡明細胞腎がんモデルを用いて明らかにされた腫瘍促進・予後因子としてのNeuritin1の役割2022

    • 著者名/発表者名
      鎌田修平、池田和博、鈴木貴、佐藤航、北山沙知、川上理、市川智彦、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      第52回腎癌研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳がんにおけるエストロゲン受容体シグナル調節性長鎖非コードRNAの機能解析と臨床応用2022

    • 著者名/発表者名
      堀江公仁子、池田和博、高木清司、鈴木貴、井上聡
    • 学会等名
      第40回日本内分泌学会内分泌代謝学サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 患者由来トリプルネガティブ乳がん細胞においてEfpは細胞周期関連因子を標的として細胞増殖をもたらす2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤航、池田和博、後藤典子、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会2022年度学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 患者由来がん細胞を用いた長鎖非コードRNA TMPO-AS1のトリプルネガティブ乳がんにおける機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      池田和博、佐藤航、後藤典子、堀江公仁子、井上聡
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会2022年度学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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