卵管オルガノドを駆使した卵巣癌早期発見マーカー、癌予防薬の同定

• Project/Area Number: 23KK0159
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 増田 健太 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (30773460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹田 貴 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特任助教 (60897106) ; 辻 浩介 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (70528166)
• Project Period (FY): 2023-09-08 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥20,800,000 (Direct Cost: ¥16,000,000、Indirect Cost: ¥4,800,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2025: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2024: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 卵管オルガノイド / 卵巣癌オルガノイド / 卵巣癌 / オルガノイド / シングルセル解析 / 癌予防薬

Outline of Research at the Start

卵巣癌による癌死を低減するには、予防、早期発見、早期治療が重要になり、そのためには発癌メカニズムの解明が重要である。我々は、国際共同研究において、ヒト正常卵管、初期卵巣癌の解析基盤となる国際的なオルガノイドのプラットフォームを構築し、ヒト正常卵管から初期癌にかけての多段階におけるオルガノイドを用いた統合的オミックス解析を行う。さらに卵巣癌の発癌過程を模倣した解析系を構築し、卵巣癌発癌モデルにおいて化合物の活性評価をするためのアッセイ系基盤の構築、発癌機序の解明及び薬剤スクリーニングを行うことにより、先制的な予防治療薬を開発する。

Outline of Annual Research Achievements

初年度は、研究の解析基盤となる国際的なオルガノイドプラットフォームの構築に注力し、我々の研究室および連携先研究室においては、正常卵管オルガノイド、卵巣癌オルガノイドを複数例樹立した。卵巣癌において肉眼的に卵管を視認できた症例では、卵巣癌オルガノイド、卵管オルガノイドを共に樹立し、卵巣癌オルガノイドを用いて全エクソン解析を行った。特定の検出された遺伝子変異については正常卵管オルガノイドでの変異の有無をターゲットシーケンスで確認した。また正常卵管オルガノイドでは、TP53、BRCA1, PTEN, NF1などの遺伝子編集を順次行い、それぞれの遺伝子およびその機能を考慮し、薬剤添加や培養液組成の調整を行い、変異オルガノイドの選択方法の最適化を行った。また、clonal expansionも併せて行い、卵巣癌発癌モデルオルガノイドの樹立を進めた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

連携先研究室との安定した共同研究体制を構築することができ、研究の解析基盤となる国際的なオルガノイドプラットフォームの構築を行うことができた。
正常卵管オルガノイド、卵巣癌オルガノイドのみならず、発癌モデルオルガノイドの樹立にも着手することができた。
今後、統合的オミックス解析を含む複数の解析を進める体制が構築できたため、順調に進展していると思われる。

Strategy for Future Research Activity

本研究の解析基盤となる卵管オルガノイドは複数樹立することができ、卵管オルガノイド、卵巣癌オルガノイドの同時樹立やその間を埋めるべく発癌モデルオルガノイドの樹立も進められた。症例のリクルートもさらに進んでおり、引き続き正常卵管オルガノイドのプラットフォームの構築を進めていく。また、発癌モデルオルガノイドの樹立も進んできたため、今後その機能解析としてシングルセル解析を含む統合的オミックス解析を行っていく。発現解析では、特に正常卵管、発癌モデル間で発現に有意差があり、癌でさらに発現上昇が認められる遺伝子に着目し、早期発見マーカー探索を進める。また、正常卵管、発癌モデル、卵巣癌オルガノイドを用いた薬剤スクリーニングを行い、潜在的予防的治療薬の選定を進める予定である。上記から得られた情報は、動物モデルを用いたvalidationも行うことを考慮し、免疫不全マウスを用いた卵巣癌オルガノイドおよび発癌モデルオルガノイドの腫瘍形成能の評価も同時に行なっていく。

Research Products

• [Int'l Joint Research] オックスフォード大学(英国)
• [Journal Article] Chapter 2:indications and dosing of anticancer drug therapy in patients with impaired kidney function, from clinical practice guidelines for the management of kidney injury during anticancer drug therapy 2022 (2023)
  • Author(s): Nishiyama H、Inoue T、Koizumi Y、Kobayashi Y、Kitamura H、Yamamoto K、Takeda T、Yamamoto T、Yamamoto R、Matsubara T、Hoshino J、Yanagita M、The committee of Clinical practice guidelines for the management of kidney disease during anticancer drug therapy 2022
  • Journal Title: International Journal of Clinical Oncology Volume: 28 Issue: 10 Pages: 1298-1314
  • DOI: 10.1007/s10147-023-02377-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Predictive Ability of the Combination of White Blood Cell and C Reactive Protein Levels for Infections Following Laparoscopic Hysterectomy (2023)
  • Author(s): Kenji Izumi, Takashi Takeda, Kei Shiraishi, Yuichi Matsuzawa, Arata Kobayashi, Satoru Shiraishi
  • Journal Title: Tokai J Exp Clin Med Volume: 48 Pages: 128-132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] <i>BRCA1/2</i> reversion mutations in a pan‐cancer cohort (2023)
  • Author(s): Nakamura K、Hayashi H、Kawano R、Ishikawa M、Aimono E、Mizuno T、Kuroda H、Kojima Y、Niikura N、Kawanishi A、Takeshita K、Suzuki S、Ueno S、Okuwaki K、Sasaki J、Yamaguchi M、Masuda K、 Chiyoda T、Yamagami W、Okada C、Nohara S、Tanishima S、Nishihara H
  • Journal Title: Cancer Science Volume: 115 Issue: 2 Pages: 635-647
  • DOI: 10.1111/cas.16033
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Evaluation of the one-step nucleic acid amplification assay for detecting lymph node metastasis in patients with cervical and endometrial cancer: A multicenter prospective study (2023)
  • Author(s): Togami Shinichi、Tanimoto Akihide、Yanazume Shintaro、Tokunaga Hideki、Nagai Tomoyuki、Watanabe Mika、Yahata Hideaki、Asanoma Kazuo、et al.
  • Journal Title: Gynecologic Oncology Volume: 170 Pages: 70-76
  • DOI: 10.1016/j.ygyno.2022.12.016
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of a new ovarian cancer mouse model by engineering mouse fallopian tube epithelial organoids. (2023)
  • Author(s): 永井晋平,増田健太,今枝慶蓉,田村友宏,千代田達幸,小林佑介,阪埜浩司,田中守,青木大輔
  • Organizer: 第75回日本産科婦人科学会学術講演会
• [Presentation] Identification of biomarkers associated to poor prognosis in high-grade serous carcinoma using novel mouse models (2023)
  • Author(s): 今枝慶蓉,増田健太,永井晋平,田村友宏,杉原英志,山﨑淳太郎,大槻雄士,信末博行,千代田達幸,小林佑介,阪埜浩司,青木大輔,山上 亘,佐谷秀行,永野 修
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
• [Presentation] 腫瘍別シンポジウム 乳癌・卵巣癌研究の最前線 遺伝子改変オルガノイドモデルとヒトサンプルを用いた化学療法後の卵巣癌残存腫瘍細胞の解析 (2023)
  • Author(s): 増田健太,阪埜浩司,青木大輔,山上 亘,佐谷秀行,永野 修
  • Organizer: 第82回日本癌学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] Effects of TP53 variants and p53 dysfunction in premalignant lesions of fallopian tubes (2023)
  • Author(s): Masuda K,Nagai S,Tamura T,Imaeda K,Akahane T,Chiyoda T,Kobayashi Y,Banno K,Aoki D,Yamagami W
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
  • Invited
• [Presentation] 野澤記念受賞講演 難治性卵巣癌の完治を目的とした微小残存病変に対する新規治療法の開発 (2023)
  • Author(s): 増田健太
  • Organizer: 第65回日本婦人科腫瘍学会学術講演会
  • Invited
• [Presentation] がん遺伝子パネル検査の結果からPGPVが同定された婦人科悪性腫瘍症例に関する検討 (2023)
  • Author(s): 林 龍馬,増田健太,中村康平,千代田達幸,西尾 浩,小林佑介,岩田 卓,阪埜浩司,西原広史,山上 亘
  • Organizer: 第22回日本婦人科がん分子標的研究会
• [Book] Practical Guide to Hereditary Breast and Ovarian Cancer /Serous Tubal Intraepithelial Carcinoma (STIC) and Precancerous Lesions in Risk-Reducing Salpingo-oophorectomy (RRSO) Specimens (2023)
  • Author(s): Masuda K,Aoki D
  • Total Pages: 154
  • Publisher: Springer Nature Singapore Pte Ltd.