3D オルガノイドによる、がん微小環境の再現とその解析

• Project/Area Number: 22K17212
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
• Research Institution: Kyushu Dental College
• Principal Investigator: 森岡 政彦 九州歯科大学, 歯学部, 助教 (70823201)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 腫瘍 / 口腔癌

Outline of Research at the Start

がんの浸潤・転移には、がん細胞の特性のみならず、がん細胞周囲の線維芽細胞などが構築する、がん微小環境が関与していることが明らかになった。
本研究では、患者由来のがん組織とその周囲の組織ごと3D培養できるオルガノイドを用いて、口腔がんを生体外に再現し、がん微小環境を詳細に解析することで、口腔がんの浸潤・転移の病態解明を行う。

Outline of Annual Research Achievements

「研究の目的」
in vitro で生体内の状態と非常に近似した環境を再現できる、オルガノイド技術を用いて、口腔がんを生体外に三次元的に再現する。それにより、より詳細にがん微小環境を解析し、がん微小環境により浸潤・転移などのがんの悪性化が調整される機構を解明し、がん微小環境における浸潤能規定因子の同定を目指す。
将来的には、当該ターゲットを頭頚部癌の診断ツールや治療効果マーカーの標的として利用するのみならず、各患者から採取した組織を用いてオルガノイドを作成し、オルガノイドを用いて、そのがんの浸潤・転移能を確認したり、薬剤抵抗性を確認することで、各患者に応じた治療が行える（オーダーメイド医療）ように臨床応用することを目指す。
「研究実施計画」
2023年は、1年目の結果を基に、検証実験を繰り返し、より実験結果の精度を高める。免疫不全マウスを購入し、in vivoの実験にも着手していく予定であったが、実験方法の確立に時間がかかり、in vivoの実験にまでは着手できていない。
2024年では、これまでの実験を継続しながら、in vivo実験を開始し、学会発表や論文投稿できるように実験の総括に移っていく予定である。可能であれば、区切りがいいところで、学会発表を行う。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

前年度に引き続き、in vitroにおける細胞培養実験を継続した。当研究の核であるオルガノイド（細胞、組織の3次元的培養方法）を安定的に形成するプロトコルを作製するため、細胞の培養条件、薬剤の濃度、3次元培養に用いるコラーゲンを固める温度や時間などを、少しずつ条件を変えながら実験を繰り返した。
今後の研究はそのプロトコルに則って進むため、今後の研究にずれが生じないように、最適な実験方法を模索しており、その条件設定に難渋したため、実験に遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

現在、至適濃度や培養条件が固まりつつあるので、プロトコルが完成次第、in vivoの実験に移る予定である。
今後のマウスやヒトでのサンプル採取を見据えて、ヘッドライトの購入や試用運転を行い、問題なく使用できることを確認した。プロトコルが完成さえすれば、in vivoの実験はスムーズに遂行できるものと考えられる。
また、学会にも積極的に参加し、当該研究テーマに関与する分野の情報収集を行っている。