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Elucidation of the mechanisms underlying drug-resistance and development of predictive biomarker using patient-derived ovarian cancer organoids

Research Project

Project/Area Number 22K09631
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

田中 尚武  千葉県がんセンター(研究所), 婦人科, 診療部長 (80236611)

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)
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: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords卵巣がん / 患者由来がんモデル / 3次元培養 / オルガノイド / 腫瘍不均一性 / 薬剤感受性 / 腫瘍浸潤リンパ球
Outline of Research at the Start

卵巣上皮性がんは主に4つの組織型に分類されるが、標準治療としては組織型に関わらず一律同一のレジメンが施行されており、有効性に限界があるのが現状である。そのため、卵巣がんの治療抵抗性機構の解明や治療効果予測バイオマーカー開発は喫緊の課題となっている。申請者らは婦人科がんのオルガノイド(OR)研究における豊富な経験と実績を有している。そこで本研究では、卵巣がんの同一腫瘍内から複数の患者由来OR(PDO)を樹立し多面的解析を行うことで、治療抵抗性に関わる分子機構解明と治療効果予測バイマーカーを同定する。さらに、PDOと免疫細胞との共培養にも着手し、腫瘍免疫を再現した評価系の確立も併せて行う。

Outline of Annual Research Achievements

これまでに様々な婦人科がんから患者由来オルガノイド(PDO)の樹立とそれを用いた橋渡し研究を進めてきた。本研究では同一患者から複数のPDOを樹立し、卵巣がんの多様性と治療抵抗性との関連を明らかにすることを目的とする。また、PDOと免疫細胞との共培養系の確立を目指す。本年度は卵巣上皮性がん9例(明細胞癌6例、高異型度漿液性癌1例、類内膜癌2例)の臨床検体からオルガノイド培養を行い、明細胞癌3例からPDO 7株を樹立した。そのうち2例については同一症例から複数のPDOを樹立した。例年に比べて安定的に培養可能なオルガノイドの樹立成功率が低い傾向にあったが、他の婦人科がんでは明らかな樹立成功率の低下は確認されなかったため、現時点では原因は不明である。今後も卵巣がん臨床検体からのPDOの樹立成功率の低い状態が続くようであれば、培養方法について再検討が必要と考えられた。現在、これまでに樹立したPDOの症例間および同一症例内での多様性について形態学的特徴、遺伝子異常、薬剤感受性など多方面から評価中である。例として、進行期に関係なく同じ組織型であっても明らかに抗がん剤に対する感受性の異なる症例の存在を確認している。腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の培養については2例で成功し、そのうち1例はPDOの樹立にも成功した明細胞癌症例である。卵巣明細胞癌は化学療法抵抗性であることが多く、近年免疫療法が注目されている。PDOとTILの共培養による免疫応答の評価は完了していないが、TILが腫瘍細胞に反応することが確認されれば、貴重な実験系となることが期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

卵巣がんの多様性と治療抵抗性との関連を明らかにすべく、同一症例から複数の患者由来オルガノイド(PDO)の樹立を試み、明細胞癌2例で複数のPDOの樹立に成功した。このうちの1例では腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の培養にも成功しており、PDOとTILとの共培養が可能な症例が得られた。樹立したPDOの症例間や同一症例の複数PDO間で抗がん剤に対する感受性が異なることが確認された。

Strategy for Future Research Activity

樹立した卵巣がんの患者由来オルガノイド(PDO)の病理組織学的解析、遺伝子異常の検索、薬剤感受性試験などを実施し、症例間や同一腫瘍内でのPDOの多様性について評価するとともに治療抵抗性のPDOを選抜する。また、PDOと腫瘍浸潤リンパ球(TIL)をペアで樹立した症例については共培養を行い、TILが腫瘍細胞に反応しているかを確認する。引き続き新規の卵巣がんの臨床検体から1症例あたり複数のPDO樹立およびTILの培養を積極的に推進し、樹立できた場合は同様の実験に供する。

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: 4 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
    • Invited
  • [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
    • Invited
  • [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
    • Invited
  • [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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