Spatiotemporal analysis of the stem cell conversion in the 3D context of cancer

癌症 3D 背景下干细胞转化的时空分析

基本信息

批准号：
21H02714
负责人：
井上正宏
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、がんを再生臓器と捉え、がんの三次元構造破壊とその再生過程における幹細胞活性化シグナルを、時空間レベルで明らかにすることを目的とする。これまでに、Notchシグナルがストレスによる細胞塊の幹細胞化に関与していることを見出したので、本研究では、Notchシグナルの活性化をリアルタイムかつ三次元観察し、三次元的細胞間コミュニケーションの動態を明らかにする。さらに細胞アブレーションにより、構造破壊自体の幹細胞化への関与を明らかにする。がんの三次元特性の実態を明らかにし、細胞間コミュニケーションを標的とした新しいがん治療法の開発に繋げる。これまでに、オルガノイドを化学療法剤に暴露後に一過性にNotchシグナルが活性化することを明らかにした。本研究では化学療法で誘発される細胞ダメージそのものではなく、周囲の細胞が細胞死することが、島状に残った小細胞塊の細胞にアラームとして発動し、幹細胞性を誘導するという仮説を検証するために、CTOS細胞に誘導型自殺遺伝子iCaspase９を導入し、特異的に細胞死を誘導できるようにした細胞を、parent cellと混合してCTOSを再構成させたのち、遺伝子操作した細胞のみに細胞死を誘導した。細胞死を誘導された細胞が速やかにオルガノイドから排除される過程を動画撮影した。また、細胞死の誘導で、一過性にNotchシグナルが活性化することを確認した。また、Notchシグナルのレポーターとして、HES1プロモータ誘導luciferase発現ベクターを作製し、CTOSオルガノイドに導入した。化学療法後にNotchを抑制することで再増殖を抑制できること、効果は一過性であることを明らかにした。

在本研究中，我们将癌症视为一个再生器官，旨在从时空层面阐明癌症三维结构的破坏以及再生过程中干细胞激活信号。到目前为止，我们已经发现Notch信号参与了应激诱导的细胞簇向干细胞的转化。在本研究中，我们将实时、三维地观察Notch信号的激活，并研究三种信号的动态变化。三维细胞间通讯揭示。此外，细胞消融揭示了干细胞形成中结构破坏本身的参与。我们将阐明癌症的三维特征，并开发针对细胞间通讯的新癌症治疗方法。我们之前已经证明，类器官接触化疗药物后，Notch 信号传导会短暂激活。在这项研究中，我们测试了这样的假设：周围细胞的细胞死亡，而不是化疗引起的细胞损伤本身，会触发仍以岛形式存在的小细胞簇的细胞警报，从而诱导干性。为此，我们将诱导自杀基因 iCaspase9 引入 CTOS 细胞，使其能够特异性诱导细胞死亡，并将其与亲本细胞混合以重建 CTOS 诱导的细胞死亡。一段视频记录了被诱导死亡的细胞从类器官中迅速消除的过程。我们还证实，Notch 信号传导在诱导细胞死亡时短暂激活。此外，作为Notch信号的报告基因，我们创建了HES1启动子诱导的荧光素酶表达载体，并将其引入CTOS类器官中。我们发现化疗后抑制Notch可以抑制再增殖，而且这种效果是暂时的。

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

通过培养源自管腔乳腺癌的类器官阐明降低 ER 表达的机制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
上松弘幸; 小沼邦重; 杉江知治; 井上正宏
通讯作者：
井上正宏

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

通过功能性单细胞分析阐明结直肠癌内可相互转化的细胞亚群

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Roberto Coppo; 近藤純平; 小沼邦重; 井上正宏
通讯作者：
井上正宏

Inhibition of Src abrogates polarity switching and adhesion to extracellular matrix of ovarian cancer cell clusters

抑制 Src 可消除卵巢癌细胞簇的极性转换和细胞外基质粘附

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kawata Mayuko; Kimura Tadashi; Inoue Masahiro
通讯作者：
Inoue Masahiro

患者由来がん三次元細胞培養の臨床応用

源自患者的癌症 3D 细胞培养的临床应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上正宏
通讯作者：
井上正宏

Distinct but interchangeable subpopulations of colorectal cancer cells with different growth fates and drug sensitivity

具有不同生长命运和药物敏感性的独特但可互换的结直肠癌细胞亚群

DOI：
10.1016/j.isci.2023.105962
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
5.8
作者：
Coppo Roberto;Kondo Jumpei;Iida Keita;Okada Mariko;Onuma Kunishige;Tanaka Yoshihisa;Kamada Mayumi;Ohue Masayuki;Kawada Kenji;Obama Kazutaka;Inoue Masahiro
通讯作者：
Inoue Masahiro