Exploring novel therapeutic target genes for dog prostate cancer using urine-derived 3D culture

• Project/Area Number: 18F18397
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Review Section: Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 臼井 達哉 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 特任講師 (80727652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): KEWAN MOHAMED 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2018-10-12 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2020: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2019: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 犬 / 前立腺がん / オルガノイド / 抗がん剤 / イヌ / 尿サンプル

Outline of Annual Research Achievements

近年、がんの病態を培養ディッシュ上で再現できる新たなシステムとして三次元細胞培養法(オルガノイド培養法)が開発された。ヒトと違いイヌの前立腺がん は、診断時に末期的な症状を示すことが多く、手術やバイオプシーによる組織の採取も困難なことから、既存の方法を用いたがんオルガノイドの作製は不可能で あった。これまでの研究において受け入れ研究者は、前立腺がん罹患犬の尿サンプルを用いて前立腺がんオルガノイドを作製する方法を見出した(Usui et al.,Cancer Sci, 2017)。本研究では、犬前立腺癌の制御機構や血中腫瘍細胞の回収法を検討することで新規治療・診断法の開発につなげることを 主たる目的とした。今年度は工学部との共同研究によってシングルオルガノイド解析を実施し、オルガノイドの抗がん剤感受性や腫瘍形成能を規定する遺伝子群を複数同定し、特許出願を進めている。また、犬泌尿器がんの新たな培養法に関する論文をScienctific Reports誌に出版した(Amira et al., Scientific reports. 2020)。さらに、犬の転移性前立腺癌の血中循環腫瘍細胞をトラップするシステム開発のために、健常犬を用いたアフェレーシス法に取り組んだ。がん細胞と比重が近い単核球を効率的に回収する麻酔法やカテーテル法の条件を探索し、犬を用いた最適なアフェレーシス法の実施条件を同定した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Establishment of 2.5D organoid culture model using 3D bladder cancer organoid culture (2020)
  • Author(s): Abugomaa Amira、Elbadawy Mohamed、Yamanaka Megumi、Goto Yuta、Hayashi Kimika、Mori Takashi、Uchide Tsuyoshi、Azakami Daigo、Fukushima Ryuji、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto、Yamashita Risako、Kobayashi Mio、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Kaneda Masahiro、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 10 Issue: 1 Pages: 9393-9393
  • DOI: 10.1038/s41598-020-66229-w
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of prostate cancer organoid culture models in basic medicine and translational research (2020)
  • Author(s): 2.Elbadawy M, Abugomaa A, Yamawaki H, Usui T, Sasaki K
  • Journal Title: Cancers Volume: 12 Issue: 4 Pages: 777-777
  • DOI: 10.3390/cancers12040777
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Emerging Roles of Cancer Stem Cells in Bladder Cancer Progression, Tumorigenesis, and Resistance to Chemotherapy: A Potential Therapeutic Target for Bladder Cancer (2020)
  • Author(s): Abugomaa A, Elbadawy M, Yamawaki H, Usui T
  • Journal Title: Cells Volume: 9 Issue: 1 Pages: 235-235
  • DOI: 10.3390/cells9010235
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Establishment of a novel experimental model for muscle‐invasive bladder cancer using a dog bladder cancer organoid culture (2019)
  • Author(s): Mohamed Elbadawy, Tatsuya Usui, Masahiro Kaneda, et al.
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 110 Issue: 9 Pages: 2806-2821
  • DOI: 10.1111/cas.14118
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Establishment of a culture method of dog bladder cancer organoids (2019)
  • Author(s): Tatsuya Usui
  • Organizer: Cell Symposia Engineering Organoids and Organs
  • Int'l Joint Research
• [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権 (2020)
  • Inventor(s): 臼井達哉、佐々木一昭、モハメド エルバダウィー他
  • Industrial Property Rights Holder: 臼井達哉、佐々木一昭、モハメド エルバダウィー他
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2020-051580
  • Filing Date: 2020