個体モデルを用いた大規模シングルセル解析によるがん組織の要素還元論的な理解

• 研究領域: がんシステムの新次元俯瞰と攻略
• 研究課題/領域番号: 16H01581
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 複合領域
• 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: 岡本 康司 国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, 分野長 (80342913)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
• キーワード: シングルセル解析 / 癌

研究実績の概要

がん微小環境はがん由来の細胞とそれらを取り巻く正常組織由来の細胞により構成されるが、これらの構成細胞はお互いの相互作用による細胞間ネットワークを構築し、がんの発生進展に寄与すると考えられる。従って、がん細胞と非がん細胞の織りなすがん組織の全体像を理解する事は、がんの本質的な治療戦略を構築する上で重要である。
このような細胞間ネットワークを明らかにする目的で、申請者らはマウス動物モデルを用いた発がん過程のシングルセル解析を行った。実験系としては、Apc 変異マウスのDSS炎症大腸発がんモデルを用い、上皮腸管細胞の発がん過程におけるシングルセル解析を行った。解析対象となる遺伝子は、Wntターゲット遺伝子とし、これらの発現の解析をがん組織、および非がん組織で行い、クラスタリング解析、主成分解析とうの統計処理後、両者を比較する事により、がん化に伴い出現する幹細胞性を持った細胞集団の存在を明らかにした。これらの解析により、Wntターゲット遺伝子の発現変動に伴う大腸がん幹細胞の発生機序を明らかにした。さらに、がん細胞のみならず各種の非がん細胞を含めたがん組織全体の大規模シングルセル解析を試行し、その実験条件を確立し、発がん過程における血液系細胞、間質細胞の動態の一端を明らかにした。大規模シングルセルの結果より、がんの発生過程において、血液系細胞、間質細胞の大規模な特性変化が起きている事が明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Heterogeneity among Lgr5-positive colon stem cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa D and Okamoto K
  • 雑誌名: Mol. Cell. Oncol. 巻: 4 号: 4 ページ: e1335271-e1335271
  • DOI: 10.1080/23723556.2017.1335271
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Induction of Selected Wnt Target Genes by Tcf1 Mediates Generation of Tumorigenic Colon Stem Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa D, Sato A, Ohata H, Muto M, Sekine S, Kato M, Shibata T, Nakagama H, Okamoto K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 19 号: 5 ページ: 981
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2017.04.017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 卵巣がん幹細胞の鍵シグナル (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本康司
  • 雑誌名: 月刊「細胞」 巻: 49 ページ: 108-111
• [雑誌論文] Sox2-dependent inhibition of p21 is associated with poor prognosis of endometrial cancer (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamawaki K, Ishiguro T, Mori Y, Yoshihara K, Suda K, Tamura R, Yamaguchi M, Sekine M, Kashima K, Higuchi M, Fujii M, Okamoto K, Enomoto T
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 号: 4 ページ: 632
  • DOI: 10.1111/cas.13196
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tumor-derived spheroids: class FormattedString { value: Relevance to cancer stem cells and clinical applications } (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishiguro T, Ohata H, Sato A, Yamawaki K, Enomoto T, Okamoto K.
  • 雑誌名: Cancer Sci. 巻: 108 号: 3 ページ: 283
  • DOI: 10.1111/cas.13155
  • URL: https://localhost/en/publications/eef7fb2c-fd0d-4541-a89f-9f16a203d42e
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TNIK inhibition abrogates colorectal cancer stemness (2016)
  • 著者名/発表者名: Masuda M, Uno Y, Ohbayashi N, Ohata H, Mimata A, Kukimoto-Niino M, Moriyama H, Kashimoto S, Inoue T, Goto N, Okamoto K, Shirouzu M, Sawa M, Yamada T.
  • 雑誌名: Nature Comm. 巻: 7 号: 1 ページ: 12586-12586
  • DOI: 10.1038/ncomms12586
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] シングルセル発現解析による大腸がん組織多様性の理解 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本康司
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
  • 招待講演
• [学会発表] 大腸がん幹細胞性の進展メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本康司
  • 学会等名: 第48回高松宮妃癌研究基金国際シンポジウム
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] スフェロイド形成による難治がん由来がん幹細胞の培養と特性解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本康司
  • 学会等名: 第39 回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2016-11-30
  • 招待講演