2019 Fiscal Year Annual Research Report
Generation of the small human lungs as the novel ex vivo lung cancer study models
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17K19609
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
土谷 智史 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (30437884)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱田 聖暁 長崎大学, 病院(医学系), 医員 (30796181) [Withdrawn]
永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 疾患モデル / 肺再生 / 肺がん / 脱細胞化 / 組織工学 / 薬剤効果 / スクリーニング / 研究モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ラット脱細胞化組織骨格をヒト細胞で再細胞化することによって、小型ヒト肺を作成し、さらにがん細胞を生着させることによって、がんモデルの作製を目指した。
まずラット脱細胞化肺を再細胞化し、小型ラット肺を創出。肺線癌細胞株を肺表面から注射して、肺癌モデルを作成した。癌細胞は再生肺内に結節を形成し、腺癌、扁平上皮癌、小細胞癌で異なる組織型を示した。さらに、MUC-1は正常の上皮細胞や多くの固形癌細胞に発現されていることが知られ，特に癌細胞ではこれが高発現されて癌細胞の増殖や浸潤能の促進，アポトーシスの抑制などに関与するとされている。2次元の培養細胞ではほとんど発現されていないMUC-1は3D培養されると、高発現を呈することが確認され、よりin vivoに近い発現形式を示していることが示唆された。
また抗癌剤投与の検討では、EGFR mutationを有しないA549の肺癌モデルでは、gefitinibの投与に関わらず増殖マーカーであるKi67の高発現を認めたが、EGFR mutationを有するPC-9では、gefitinibを投与した群では有意にKi67の発現低下を認めた。また、PC-9のgefitinib投与群ではcaspase-3の陽性率の上昇も認められており、gefitinib投与によるapoptosisの誘導も示唆された。この実験系では、再生肺の正常細胞には影響はほとんど見られなかった。
我々は院内の倫理委員会の承認のもと、長崎大学病院腫瘍外科で行われた肺癌手術の一部の検体を使用し、手術検体由来のヒト肺細胞を播種したところ、ラット脱細胞化肺への生着は難しく、現在手法の改善を重ねている。また、患者肺癌組織から肺癌細胞を抽出し、これを脱細胞骨格へ注入し生着できるかの検討を行った。Invasive mucinous adenocarcinomaの症例では、注入部に良好に生着を示したとともに、内部には多量の粘液を含む肺癌細胞が確認できた。
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