左側及び右側大腸癌の分子生物学的差異の解析 ー個別化及び層別化治療に向けてー

• Project/Area Number: 22K15997
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 影本 開三 徳島大学, 病院, 医員 (60933356)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 大腸癌 / オルガノイド / メチレーションアレイ

Outline of Research at the Start

大腸癌は左右の局在により、薬剤に対する感受性や予後が異なることが報告されているが、その原因や機序の詳細は不明である。本研究では、まず左側及び右側大腸癌よりオルガノイドを樹立し、左右大腸癌幹細胞の増殖速度、薬剤感受性、転移・浸潤能、染色体異常等を比較検討する。また、リン酸化プロテインアレイを用い、両者の細胞増殖シグナル経路、薬剤感受性等の違いと機序を明らかにする。さらに、左右大腸癌オルガノイドの全ゲノムシークエンスおよびメチレーションアレイ解析を行い、左右大腸癌の分子生物学的な違いを統合的に解析する。左右大腸癌の分子生物学的差異の解明は、今後の大腸癌治療の個別化や層別化に直接繋がると考える。

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、左右大腸癌の分子生物学的差異の解明を目的としている。左右大腸癌オルガノイドの細胞増殖能、浸潤能の解析、またゲノムシークエンスおよびメチレーションアレイ解析を行い、左右大腸癌のシグナル伝達を含む分子生物学的な違いを、蛋白質レベル、遺伝子レベル、エピジェネティクスの観点から統合的に解析する。
これまでに左側及び右側大腸癌よりオルガノイドを計６病変のオルガノイドを作成し、細胞増殖能、浸潤能についての解析を行い、左右大腸癌幹細胞の増殖速度、薬剤感受性、転移・浸潤能、染色体異常等を比較検討。これまでの解析では細胞増殖活性および浸潤能は左側に比較し右側大腸癌オルガノイドにおいて高い傾向が示されている。また、RNAを抽出しcDNA作成した後、シークエンスを行い、右側大腸癌オルガノイドで左側よりmRNAが高発現であった遺伝子を抽出し解析中である。今後症例集積を続け解析を続ける予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上述のように、被験者から採取した組織を用い、現時点で、計６例の大腸癌オルガノイドを樹立している。増殖能が十分でなく、樹立困難なケースも散見されたため、やや遅れていると評価した。ただし、腫瘍組織採取量や採取前の洗浄が不十分であったなど、樹立困難の原因が明確になってきており、今後は確実な樹立が期待できると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、症例を広く集め、オルガノイド樹立を進める。外科と連携することで手術症例についても集積を行うことで、症例増加が見込まれる。採取時に腫瘍組織量を確保すること、また採取前に十分に洗浄することで、オルガノイド樹立成功率の向上が期待できる。これまでの経過で、細胞増殖能、浸潤能についての解析やRNA抽出後のシークエンスは問題なくできており、引きつづき、メチレーションアレイ解析を行い、左右大腸癌の分子生物学的差異解明を目的とした解析を計画通り順次進める予定である。