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2023 年度 実施状況報告書

シングルセルRNA-Seq解析を利用した口腔癌微小環境の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K09150
研究機関新潟大学

研究代表者

田沼 順一  新潟大学, 医歯学系, 教授 (20305139)

研究分担者 山崎 学  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (10547516)
丸山 智  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (30397161)
杉本 昌弘  慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 教授 (30458963)
阿部 達也  新潟大学, 医歯学系, 助教 (70634856)
泉 健次  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードCarcinoma Sequence / 液状検体化細胞診法 / シングルセルRNA-seq解析 / 口腔癌
研究実績の概要

1)研究開始当初の背景
本邦の口腔領域の悪性腫瘍は,年間死亡者数が約8千名で深刻な状態であり,また口腔癌の発生過程に遺伝子制御機構の異常が関与することは徐々に解明されつつあるが,有力な原因遺伝子や発生に関わる分子機序はいまだに不明な点が多い.さらにヒト癌で多く見られる多段階発がんに不可欠なCarcinoma Sequenceを再現した解析方法が無いことも問題である.これらを解明するために,我々は液状検体化細胞診法にモデル動物を応用させて,開発したがん細胞の浸潤機構を再現できる3次元モデルを利用して,発がん過程を解明できる実験系を確立して多くの成果を発表してきた. そこで本研究は,このモデルを応用させて正常・上皮内癌・浸潤癌に至る発がん過程での病理組織・細胞を対象に,シングルセルRNA-seq解析を利用して,口腔癌の微小環境に関わる分子ネットワークのメカニズム解明を目標とする.
2)研究の目的
口腔癌の各発がん段階のメカニズム解明,つまり上皮内進展,間質への浸潤様式及びがん細胞の悪性転化のKeyになる関連分子を追究することである.これにより病理診断用マーカー,さらには治療判断に還元できる新規抗体・マーカーを提供することができる.日常の診断では病理医だけでなく,放射線医・口腔外科医などの臨床医が苦慮している口腔上皮性異形成などを含むOPMDsから上皮内癌・浸潤癌さらには悪性転化へと移行する動的な病態変化のメカニズムを形態学的・分子生物学的に詳らかにしていく.本研究では,LBC法及びマイクロダイセクション法によりサンプルを回収して,シングルセルRNA-seq解析を用いて,NormalからOED,SCC in situ,SCCへ至る,3つの過程(がんの微小環境)におけるターゲット分子の検索を実行する.

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

1)『モデル動物によるLBC法を用いた試料採取』舌癌高感受性DAラットに4NQOを飲用水で発がん実験を行い,LBC法で検体を採取する.同一個体で継続的に病変部を順次観察しながら,各個体を2週間隔で舌病変から採取をして標本を作製し診断する.Papanicolaou染色で標本作製し,専門医がベセスダシステムに従い,前癌病変であるLSIL・HSILを対象に正常と比較検討を行い,同時に遺伝子解析用のDNA/RNAの抽出.

2)『各発がん段階における細胞診・組織診・免疫染色』各発がん段階における症例で,生検から手術材および術後の再発など同一患者の標本で, LBC法による細胞診のPapanicolaou染色や免疫染色を100症例実施.

今後の研究の推進方策

今後の研究推進する方策としては,各発がん段階における“scRNA-seq解析”である.ヒト舌癌の各段階(過形成・上皮性異形成・上皮内癌・癌) 100症例の検体は, scRNA-seq解析を行い,特異的遺伝子や発現の差異から見出す.また候補遺伝子解析と同様に免疫染色の標本で発現を比較し,未知の病理診断マーカーと分子標的候補を見出す.

次年度使用額が生じた理由

1)未使用額が発生した状況
令和5年度におけるラットの発がん実験を施行した。その結果をもとにLBC法を行うとともにシングルセルRNA-seq解析の発表する予定であったが、予測より舌癌のサンプル数が少ないため、計画を変更しシングルセルRNA-seq解析を実行したため、未使用額が生じた。
2)次年度における未使用額の使途内容
このため、追加のシングルセルRNA-seq解析と癌学会での発表を次年度に行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hypoxia-Induced Biosynthesis of the Extracellular Matrix Molecules, Perlecan and Fibronectin, Promotes the Growth of Pleomorphic Adenoma Cells In Vitro Models2023

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Satoshi、Yamazaki Manabu、Ab? Tatsuya、Cheng Jun、Saku Takashi、Tanuma Jun-ichi
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 11 ページ: 2981~2981

    • DOI

      10.3390/biomedicines11112981

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Searching for new early detection markers of oral epithelial dysplasia and oral squamous cell carcinoma using oral liquid-based cytology2023

    • 著者名/発表者名
      Akimori Toshiyuki、Yamazaki Manabu、Ab? Tatsuya、Maruyama Satoshi、Tomihara Kei、Maeda Takeyasu、Tanuma Jun-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, Medicine, and Pathology

      巻: 1 ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.ajoms.2023.11.007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparing the Diagnostic Accuracy of Ultrasonography, CT, MRI, and PET/CT in Cervical Lymph Node Metastasis of Oral Squamous Cell Carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Takamura Masaki、Nikkuni Yutaka、Hayashi Takafumi、Katsura Kouji、Nishiyama Hideyoshi、Yamazaki Manabu、Maruyama Satoshi、Tanuma Jun-ichi
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 11 ページ: 3119~3119

    • DOI

      10.3390/biomedicines11123119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Masticatory muscle tendon-aponeurosis hyperplasia that was initially misdiagnosed for polymyositis: a case report and review of the literature2023

    • 著者名/発表者名
      Katagiri Wataru、Saito Daisuke、Maruyama Satoshi、Ike Makiko、Nisiyama Hideyoshi、Hayashi Takafumi、Tanuma Jun-ichi、Kobayashi Tadaharu
    • 雑誌名

      Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery

      巻: 45 ページ: 45

    • DOI

      10.1186/s40902-023-00386-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cholesterol Is a Regulator of CAV1 Localization and Cell Migration in Oral Squamous Cell Carcinoma2023

    • 著者名/発表者名
      Chan Nyein Nyein、Yamazaki Manabu、Maruyama Satoshi、Ab? Tatsuya、Haga Kenta、Kawaharada Masami、Izumi Kenji、Kobayashi Tadaharu、Tanuma Jun-ichi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 ページ: 6035~6035

    • DOI

      10.3390/ijms24076035

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 日常生活に役立つ口腔粘膜疾患と対処法2023

    • 著者名/発表者名
      田沼順一
    • 学会等名
      第38回日本小児歯科学会 関東地方会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔扁平上皮癌におけるladinin-1 と細胞極性・上皮性格制御2023

    • 著者名/発表者名
      阿部達也, 山崎 学, 丸山 智, ニェイン ニェイン チャン, 田沼順一
    • 学会等名
      第112回日本病理学会総会
  • [学会発表] 頭頸部癌特異的スプライシングイベントの探索2023

    • 著者名/発表者名
      阿部達也, 山崎 学, 丸山 智, ニェイン ニェイン チャン, 田沼順一
    • 学会等名
      第112回日本病理学会総会
  • [学会発表] 口腔癌および口腔粘膜3次元インビトロモデルに対する重粒子線照射の影響に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      泉 健次, 内藤絵里子, 井川和代, 羽賀健太, 小林亮太, 齋藤夕子, 山﨑 学, 田沼順一, 冨原 圭
    • 学会等名
      第77回日本口腔科学会学術集会
  • [学会発表] 同種死細胞により誘導される口腔扁平上皮癌細胞の活性化メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑 学, 阿部達也, 丸山 智, 田沼順一
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 光干渉断層撮影を用いた3次元口腔癌モデルにおける癌浸潤の定量解析2023

    • 著者名/発表者名
      羽賀健太, 山崎 学, 丸山 智, 阿部達也, 小林正治, 田沼順一
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 頭頚部扁平上皮癌における特異的選択的スプライシングの探索2023

    • 著者名/発表者名
      阿部達也, 凌 一葦, 奥田修二郎, 山崎 学, 丸山 智, 田沼順一
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] 頭頚部扁平上皮癌における選択的スプライシングシグネチャーによる予後予測2023

    • 著者名/発表者名
      阿部達也, 凌 一葦, 奥田修二郎, 山崎 学, 丸山 智, 田沼順一
    • 学会等名
      第113回日本病理学会総会
  • [学会発表] 口腔扁平上皮癌における異所性核酸受容分子の発現解析2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑 学, 阿部達也, 丸山 智, 田沼順一
    • 学会等名
      第113回日本病理学会総会
  • [備考] 新潟大学大学院 医歯学総合研究科 口腔病理学分野

    • URL

      https://www5.dent.niigata-u.ac.jp/~opatho/

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公開日: 2024-12-25  

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