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Elucidation of the mechanisms underlying drug-resistance and development of therapeutic strategy of refractory cervical cancer using patient-derived organoids

Research Project

Project/Area Number 22K09607
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
Research InstitutionChiba Cancer Center (Research Institute)

Principal Investigator

海老沢 桂子  千葉県がんセンター(研究所), 婦人科, 主任医長 (10933210)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸 喜明  千葉県がんセンター(研究所), がん予防センター 精密腫瘍モデル研究室, 研究員 (30742754)
筆宝 義隆  千葉県がんセンター(研究所), 研究所, 研究所長 (30359632)
田中 尚武  千葉県がんセンター(研究所), 婦人科, 副病院長 (80236611)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords子宮頸がん / 患者由来がんモデル / 3次元培養 / オルガノイド / 治療抵抗性 / 薬剤感受性
Outline of Research at the Start

子宮頸がんの多くは扁平上皮癌であるが、頸部腺癌や小細胞癌など一部の組織型では比較的治療抵抗性を示す症例が多く、臨床的に問題となっている。がんの治療効果予測において患者由来腫瘍細胞を用いた評価系の重要性は明らかだが、近年患者由来オルガノイド(PDO)の利用が注目されている。申請者らは婦人科がんのオルガノイド研究に豊富な経験と実績を有している。そこで本研究では、難治性子宮頸がんからPDOを樹立し、形態、組織学的特徴、遺伝子異常、リン酸化タンパク質、薬剤感受性などについて多方面から評価することで、難治性子宮頸がんの治療抵抗性に関わるバイオマーカーの同定および分子基盤解明と治療薬候補を同定する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、子宮頸がんの患者由来オルガノイド(PDO)を樹立し、難治性子宮頸がんの治療抵抗性機構解明および治療戦略の構築を目的とする。本年度は、主に子宮頸がん11例から樹立済みのPDO 16株を対象に、RNAseqによるトランスクリプトーム解析、409のがん関連遺伝子に対するターゲットシーケンスによる遺伝子異常の検索を実施した。トランスクリプトーム解析では、遺伝子発現プロファイルが組織型によって異なることや同一患者由来の複数PDO間で類似していたことから、オルガノイドという条件下においても各組織型に特徴的な遺伝子発現プロファイルを呈することが示唆された。また、胃型粘液性癌(GAS)1例の原発巣および転移リンパ節から樹立したPDOの遺伝子発現プロファイルを比較したところ、転移リンパ節由来PDOで有意に発現が変動している遺伝子群に抽出に成功した。ゲノム解析においては、PDOは基本的にもとの腫瘍の遺伝子異常を保持していることが明らかとなった。さらに、PDO由来ゲノムDNAを用いてハイリスク型HPV 13種の感染の有無を確認したところ、HPV非依存性に分類されるGASは陰性、その他の組織型ではほぼ陽性であった。今年度は新たに子宮頸がん4例からPDO 7株の樹立に成功した。具体的には、UEA 2例PDO 2株、小細胞神経内分泌癌2例PDO 4株、大細胞神経内分泌癌1例 PDO3株である。現在、抗がん剤に対する感受性試験や病理組織学的解析、ヌードマウス皮下における腫瘍原性などについての評価を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

子宮頸がん11例の様々な組織型から樹立した患者由来オルガノイド(PDO)16株の病理組織学的解析、ゲノム解析、トランスクリプトーム解析、薬剤感受性試験などの評価が完了しつつある。また、新規に複数の子宮頸がん症例からPDOの樹立に成功した。

Strategy for Future Research Activity

樹立した患者由来オルガノイド(PDO)を多面的に解析し、患者由来がんモデルの妥当性の確認および症例間や同一症例内でのPDOの多様性について評価する。胃型粘液性癌(GAS)は治療抵抗性であることから、GAS-PDOと通常型内頸部腺癌(UEA)-PDOから取得した遺伝子発現プロファイルを比較することで、新たなGASの特徴を明らかにする。また、抗がん剤暴露前後でのPDOにおける遺伝子発現プロファイルを取得し、治療抵抗性に特徴的な変化を明らかにする。GAS-PDOを用いた薬剤・化合物スクリーニングを実施し、高い抗腫瘍効果を認める治療薬候補を選抜する。その後、選抜した個々の阻害剤について通常の薬剤感受性試験と同様にdose-response curveを作成して妥当性を確認する。引き続き難治性子宮頸がんを中心に子宮頸がんPDOの樹立とその解析を実施する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Establishment and characterization of multiple patient-derived organoids from a case of advanced endometrial cancer2024

    • Author(s)
      Maru Yoshiaki、Kohno Mami、Suzuka Kiyomi、Odaka Akiko、Masuda Mari、Araki Akinobu、Itami Makiko、Tanaka Naotake、Hippo Yoshitaka
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 37 Issue: 3 Pages: 840-853

    • DOI

      10.1007/s13577-024-01048-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 前臨床モデルとしての患者由来子宮頸がんオルガノイドの樹立2024

    • Author(s)
      丸喜明、田中尚武、伊丹真紀子、筆宝義隆
    • Organizer
      第113回日本病理学会総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] オルガノイドを用いた子宮体部癌肉腫の空間的多様性の評価と治療薬候補の探索2023

    • Author(s)
      丸喜明、田中尚武、伊丹真紀子、筆宝義隆
    • Organizer
      第41回日本ヒト細胞学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Organoid-based evaluation of spatial diversity in an advanced uterine carcinosarcoma case2023

    • Author(s)
      丸喜明、田中尚武、筆宝義隆
    • Organizer
      第82回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 子宮体・頸がんの治療戦略構築に向けた患者由来がんモデルの活用2023

    • Author(s)
      丸喜明
    • Organizer
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス子宮内膜細胞の発がん課程における運命決定機構の解明2023

    • Author(s)
      筆宝義隆、丸喜明
    • Organizer
      第27回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] マウス子宮内膜オルガノイドを用いた正常細胞の直接転換による転移性がん細胞の作出2023

    • Author(s)
      筆宝義隆、丸喜明
    • Organizer
      第32回日本がん転移学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] オルガノイド培養技術のがん予防研究への導入に向けて2022

    • Author(s)
      丸喜明、筆宝義隆
    • Organizer
      がん予防学術大会2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Establishment of carcinogenesis and metastasis model using normal endomterial organoids2022

    • Author(s)
      丸喜明、筆宝義隆
    • Organizer
      第31回日本がん転移学会学術集会・総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 難治性子宮体がんの治療戦略構築に向けた患者由来オルガノイドの活用2022

    • Author(s)
      丸喜明、田中尚武、鈴鹿清美、伊丹真紀子、筆宝義隆
    • Organizer
      第64回日本婦人科腫瘍学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Organoid-based hybrid carcinogenesis model to probe pro-tumorigenic genetic interactions in endometrium2022

    • Author(s)
      丸喜明、筆宝義隆
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Translational research in gynecologic cancer using organoid culture technique2022

    • Author(s)
      丸喜明
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 子宮内膜正常オルガノイドを用いた発がんおよび転移モデルの開発2022

    • Author(s)
      丸喜明、筆宝義隆
    • Organizer
      第35回発癌病理研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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