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2023 年度 実績報告書

乳がんゲノム遺伝子変異の不均一性及び幹細胞階層性の1細胞レベル統合解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H02761
研究機関金沢大学

研究代表者

後藤 典子  金沢大学, がん進展制御研究所, 教授 (10251448)

研究分担者 鈴木 穣  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323646)
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)
廣瀬 遥香  名古屋大学, 医学系研究科, 客員研究者 (90764754)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードがん幹細胞 / トリプルネガティブ乳がん / シングルセル / 不均一性 / 治療抵抗性
研究実績の概要

本研究では,トリプルネガティブ乳がん組織内のがん幹細胞集団内に潜んでいる,最も治療抵抗性のがん幹細胞亜集団を見つけ出すため,患者様由来のがん組織を用いた。NRP1もしくはIGF1Rに対する抗体を用いて,がん幹細胞を濃縮したのち,バラバラにして,シングルセルRNAシークエンスを行い,1細胞ごとに発現している遺伝子を網羅的に解析した。その結果,NRP1もしくはIGF1R抗体によって濃縮されたがん幹細胞集団は,5つのクラスター(集団)に分かれることを見いだし、がん幹細胞は,トリプルネガティブ乳がんが発生するとされる,乳腺前駆細胞とよく似た性質を示していたため,「祖先がん幹細胞」と名づけた。祖先がん幹細胞は抗がん剤に対して最も治療抵抗性を示すことが分かった。また,細胞膜タンパク質FXYD3を強く発現するため,FXYD3に対する抗体を用いて取り出せることも分かった。FYXD3は,Naイオンを細胞外へ排出しKイオンを細胞内へ取り込むNa-Kポンプを細胞膜上で保護する役割を持っている。Na-Kポンプの阻害剤である強心配糖体を投与すると,祖先がん幹細胞の治療抵抗性が弱まって,抗がん剤で死滅させられることが分かった。
最後に,術前全身治療前後のトリプルネガティブ乳がん組織を調べた結果,治療に反応せず残存したがん細胞が,強くFXYD3を発現してた。これらの結果から,術前全身治療の際に強心配糖体を加えることによって,トリプルネガティブ乳がんの再発を予防できる可能性が示さた(Li M, Gotoh N[corresponding author], J Clin Invest, 2023)。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Revealing neuropilin expression patterns in pancreatic cancer: From single-cell to therapeutic opportunities (Review)2024

    • 著者名/発表者名
      Meng Sikun、Hara Tomoaki、Sato Hiromichi、Tatekawa Shotaro、Tsuji Yoshiko、Saito Yoshiko、Hamano Yumiko、Arao Yasuko、Gotoh Noriko、Ogawa Kazuhiko、Ishii Hideshi
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 27 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3892/ol.2024.14247

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tolerable glycometabolic stress boosts cancer cell resilience through altered N-glycosylation and Notch signaling activation2024

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto Shungo、Kobayashi Takashi、Hanamatsu Hisatoshi、Yokota Ikuko、Teranishi Yukiko、Iwamoto Akiho、Kitagawa Miyu、Ashida Sawako、Sakurai Ayane、Matsuo Suguru、Myokan Yuma、Sugimoto Aiyu、Ushioda Ryo、Nagata Kazuhiro、Gotoh Noriko、Nakajima Kazuki、Nishikaze Takashi、Furukawa Jun-ichi、Itano Naoki
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 15 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41419-024-06432-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mint3-depletion-induced energy stress sensitizes triple-negative breast cancer to chemotherapy via HSF1 inactivation2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Noritaka、Okada Hikari、Yamaguchi Kiyoshi、Seki Masahide、Matsubara Daisuke、Gotoh Noriko、Suzuki Yutaka、Furukawa Yoichi、Yamashita Taro、Inoue Jun-ichiro、Kaneko Shuichi、Sakamoto Takeharu
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 14 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41419-023-06352-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FXYD3 functionally demarcates an ancestral breast cancer stem cell subpopulation with features of drug-tolerant persisters2023

    • 著者名/発表者名
      Li Mengjiao、Nishimura Tatsunori、Takeuchi Yasuto、Hongu Tsunaki、Wang Yuming、Hirose Haruka、Nomura Seitaro、Suzuki Yutaka、Okamoto Koji、Gotoh Noriko (et al. 22)
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Investigation

      巻: 133 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1172/JCI166666

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A model-based clustering algorithm with covariates adjustment and its application to lung cancer stratification2023

    • 著者名/発表者名
      Relvas Carlos E. M.、Nakata Asuka、Chen Guoan、Beer David G.、Gotoh Noriko、Fujita Andre
    • 雑誌名

      Journal of Bioinformatics and Computational Biology

      巻: 21 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1142/S0219720023500191

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondrial one-carbon metabolic enzyme MTHFD2 facilitates mammary gland development during pregnancy2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Yuming、Hongu Tsunaki、Nishimura Tatsunori、Takeuchi Yasuto、Takano Hiroshi、Daikoku Takiko、Yao Ryoji、Gotoh Noriko
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 674 ページ: 183~189

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.06.074

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of the mitochondria-shaping protein Opa1 restores sensitivity to Gefitinib in a lung adenocarcinomaresistant cell line2023

    • 著者名/発表者名
      Noguchi Masafumi、Kohno Susumu、Pellattiero Anna、Machida Yukino、Shibata Keitaro、Shintani Norihito、Kohno Takashi、Gotoh Noriko、Takahashi Chiaki、Hirao Atsushi、Scorrano Luca、Kasahara Atsuko
    • 雑誌名

      Cell Death & Disease

      巻: 14 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41419-023-05768-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inflammatory cytokine‐enriched microenvironment plays key roles in the development of breast cancers2023

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Yasuto、Gotoh Noriko
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 114 ページ: 1792~1799

    • DOI

      10.1111/cas.15734

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cryopreservation of tissues by slow-freezing using an emerging zwitterionic cryoprotectant2023

    • 著者名/発表者名
      Ishizaki Takeru、Takeuchi Yasuto、Ishibashi Kojiro、Gotoh Noriko、Hirata Eishu、Kuroda Kosuke
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s41598-022-23913-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] FXYD3 functionally demarcates an ancestral breast cancer stem cell subpopulation with features of drug-tolerant persisters2023

    • 著者名/発表者名
      後藤典子
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会 シンポジウム 「最先端テクノロジーを駆使した治療抵抗性がん微小環境の解明」
  • [学会発表] Heterogenous breast cancer stem cells sustain in primary and metastatic cancer stem cell niches2023

    • 著者名/発表者名
      後藤典子
    • 学会等名
      第41回札幌がん国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FXYD3 functionally demarcates an ancestral cancer stem cell subpopulation with features of drug tolerant persisters2023

    • 著者名/発表者名
      後藤典子
    • 学会等名
      第18回生命医科学研究所ネットワーク国際シンポジウム
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Breast tumor microenviroment regulated by mitochondrial one-carbon metabolism2023

    • 著者名/発表者名
      後藤典子
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術集会 Symposia on Specific Tumors “Frontiers of Breast and Ovarian Cancers
    • 招待講演
  • [学会発表] 乳がん幹細胞とその治療戦略2023

    • 著者名/発表者名
      後藤典子
    • 学会等名
      第31回日本医学会総会 Late Breaking Session
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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