婦人科希少がんオルガノイドライブラリーを基盤とした新規治療法の開発

• Project/Area Number: 22K16860
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: 山下 瞳 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (70869015)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: オルガノイドライブラリー / 婦人科希少がん / 希少がん

Outline of Research at the Start

婦人科希少がんは症例数が少ないため標準治療が確立されておらず、原発巣の悪性腫瘍に準じて治療が行われるが、治療抵抗性であり予後不良である。婦人科希少がんに対する新たな治療戦略が切望されているが、細胞株は存在せず、発がん進展の分子メカニズム・治療標的の解明は進んでいない。そこで本研究では、婦人科希少がんのオルガノイドライブラリーを構築し、それを基盤とした発生機序解明と薬剤感受性試験を試みるとともに、オルガノイド移植マウスを用いてGenotype-matched therapyを探索し、各種抗癌剤・分子標的治療薬との併用療法により予後改善に寄与するPrecision medicineを提案する。

Outline of Annual Research Achievements

婦人科希少がん（子宮・卵巣肉腫、子宮脱分化型類内膜癌、卵巣脱分化癌、子宮頸部最小偏倚型粘液性洗顔など）は症例数が少ないため臨床試験を実施することが困難である。そのため標準治療が確立されておらず、原発巣の上皮性悪性腫瘍に準じて治療が行われるが、ほぼ全てが治療抵抗性であり極めて予後不良である。以上のような背景から婦人科希少がんに対する新たな治療戦略が切望されているが、そのような細胞株は存在せず、罹患数も少ないため発がん進展の分子メカニズム・治療標的の解明は全く進んでいない。そこで本研究では、婦人科希少がんの原組織を用いたオルガノイドライブラリーを構築し、それを基盤とした発生機序解明と薬剤感受性試験を試みるとともに、オルガノイド移植マウスを用いてGenotype-matched therapyを探索し、各種抗癌剤・分子標的治療薬との併用療法により、予後改善に寄与する現実的なPrecision medicineを提案する。

令和5年度には子宮頸癌の小細胞神経内分泌癌や子宮体部高異型度子宮内膜間質肉腫、卵巣低異型度漿液性癌のオルガノイドを作成し、各々DNA・RNA抽出・免疫染色を施行した。卵巣低異型度漿液性癌症例ではパラフィンブロック由来のDNA・オルガノイド由来のDNAをwhole-exome sequence解析を行い、いずれからもBRAF遺伝子変異を検出した。
それぞれ作成したオルガノイドをscidマウス・nudeマウスへ移植しXenograftモデルを作成中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

婦人科希少がん症例数が少ないためオルガノイドライブラリー構築に時間を要している。Xenograftモデルにおいて腫瘍形成まで時間を要するため進捗状況はやや遅れている。引き続きオルガノイドライブラリー・Xenograftモデル作成に注力していく。

Strategy for Future Research Activity

婦人科希少がんのオルガノイドライブラリー構築を継続していく。
オルガノイド構築後、全エクソーム解析・エピゲノム解析・マイクロアレイ解析を順次行っていく。
遺伝子解析結果で明らかになったゲノム・エピゲノム異常を候補としてgenotype-matched　therapyの有効性を模索する。

Research Products

• [Journal Article] Histological and Genetic Diversity in Ovarian Mucinous Carcinomas:A Pilot Study. (2023)
  • Author(s): Razia S, Nakayama K, Yamashita H, Ishibashi T, Ishikawa M, Kanno K, Sato S, Kyo S.
  • Journal Title: Curr Oncol. Volume: 30 Issue: 4 Pages: 4052-4059
  • DOI: 10.3390/curroncol30040307
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Promising Therapeutic Impact of Immune Checkpoint Inhibitors in TypeⅡ Endometrial Cancer Patients with Deficient Mismatch Repair Status. (2023)
  • Author(s): Sawada K, Nakayama K, Razia S, Yamashita H, Ishibashi T, Ishikawa M, Kanno K, Sato S, Nakayama S, Otsuki Y, Kyo S.
  • Journal Title: Healthcare (Basel). Volume: 11 Issue: 8 Pages: 1073-1073
  • DOI: 10.3390/healthcare11081073
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Case of an Endometrial Cancer Patient with Breast Cancer Who Has Achieved Long-Term Survival via Letrozole Monotherapy (2023)
  • Author(s): Ishikawa M, Nakayama K, Razia S, Yamashita H, Ishibashi T, Haraga H, Kanno K, Ishikawa N, Kyo S.
  • Journal Title: Curr Issues Mol Biol. Volume: 45 Issue: 1 Pages: 2908-2916
  • DOI: 10.1186/s12905-021-01302-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identifying the Carcinogenic Mechanism of Malignant Struma Ovarii Using Whole-Exome Sequencing and DNA Methylation Analysis (2023)
  • Author(s): Yamashita Hitomi、Nakayama Kentaro、Kanno Kosuke、Ishibashi Tomoka、Ishikawa Masako、Sato Seiya、Iida Koji、Razia Sultana、Kyo Satoru
  • Journal Title: Current Issues in Molecular Biology Volume: 45 Issue: 3 Pages: 1843-1851
  • DOI: 10.3390/cimb45030118
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 特集 専攻医のうちにマスターしたい産婦人科の外来･短期滞在手術 総論 1.外陰･腟･子宮頸部の局所解剖 (2022)
  • Author(s): 山下 瞳、京 哲
  • Journal Title: 産婦人科の実際 Volume: 71 Issue: 4 Pages: 341-345
  • DOI: 10.18888/sp.0000002103
  • ISSN: 0558-4728
  • Year and Date: 2022-04-01
• [Journal Article] Clinical Landscape of PARP Inhibitors in Ovarian Cancer: Molecular Mechanisms and Clues to Overcome Resistance (2022)
  • Author(s): Kyo Satoru、Kanno Kosuke、Takakura Masahiro、Yamashita Hitomi、Ishikawa Masako、Ishibashi Tomoka、Sato Seiya、Nakayama Kentaro
  • Journal Title: Cancers Volume: 14 Issue: 10 Pages: 2504-2504
  • DOI: 10.3390/cancers14102504
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mutation Profiles of Ovarian Seromucinous Borderline Tumors in Japanese Patients (2022)
  • Author(s): Sasamori Hiroki、Nakayama Kentaro、Razia Sultana、Yamashita Hitomi、Ishibashi Tomoka、Ishikawa Masako、Sato Seiya、Nakayama Satoru、Otsuki Yoshiro、Fujiwaki Ritsuto、Ishikawa Noriyoshi、Kyo Satoru
  • Journal Title: Current Oncology Volume: 29 Issue: 5 Pages: 3658-3667
  • DOI: 10.3390/curroncol29050294
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Promising Therapeutic Impact of a Selective Estrogen Receptor Downregulator, Fulvestrant, as Demonstrated In Vitro upon Low-Grade Serous Ovarian Carcinoma Cell Lines (2022)
  • Author(s): Shanta Kamrunnahar、Nakayama Kentaro、Hossain Mohammad Mahmud、Razia Sultana、Ishibashi Tomoka、Ishikawa Masako、Yamashita Hitomi、Kanno Kosuke、Sato Seiya、Nakayama Satoru、Otsuki Yoshiro、Kyo Satoru
  • Journal Title: Current Oncology Volume: 29 Issue: 6 Pages: 4020-4033
  • DOI: 10.3390/curroncol29060321
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ovarian Endometrioid and Clear Cell Carcinomas with Low Prevalence of Microsatellite Instability: A Unique Subset of Ovarian Carcinomas Could Benefit from Combination Therapy with Immune Checkpoint Inhibitors and Other Anticancer Agents (2022)
  • Author(s): Nonomura Yuki、Nakayama Kentaro、Nakamura Kohei、Razia Sultana、Yamashita Hitomi、Ishibashi Tomoka、Ishikawa Masako、Sato Seiya、Nakayama Satoru、Otsuki Yoshiro、Kyo Satoru
  • Journal Title: Healthcare Volume: 10 Issue: 4 Pages: 694-694
  • DOI: 10.3390/healthcare10040694
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Investigating the mechanism of resistance to PARP inhibitors: Genetic analysis of an ovarian cancer patient with germline BRCA1 variant who became resistant to PARP inhibitors (2023)
  • Author(s): Hitomi Yamashita, Kentaro Nakayama, Hikaru Haraga, Tomoka Ishibashi, Masako Ishikawa, Koji Iida, Satoru Kyo
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] Investigating the mechanism of resistance to PARP inhibitors: Genetic analysis of an ovarian cancer patient with germline BRCA1 variant who became resistant to PARP inhibitors (2023)
  • Author(s): Hitomi Yamashita, Kentaro Nakayama, Hikaru Haraga, Tomoka Ishibashi, Masako Ishikawa, Koji Iida, Satoru Kyo
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
• [Presentation] ARID1A deficiency is not suitable as a biomarker for immune checkpoint inhibitors in endometrial cancer (2022)
  • Author(s): Hitomi Yamashita, Kentaro Nakayama, Kousuke Kanno, Yuki Nonomura, Kiyoka Sawada, Ruriko Fukushima, Tomoka Ishibashi, Masako Ishikawa, Seiya Sato, Koji Iida, Satoru Kyo
  • Organizer: 第74回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] EP267 Identifying Carcinogenic Mechanism for Malignant Struma Ovarii Based on Genetic (2022)
  • Author(s): Hitomi Yamashita, Kentaro Nakayama, Kousuke Kanno, Yuki Nonomura, Kiyoka Sawada, Ruriko Fukushima, Tomoka Ishibashi, Masako Ishikawa, Seiya Sato, Koji Iida, Satoru Kyo
  • Organizer: 第64回日本婦人科腫瘍学会学術講演会