オルガノイド培養を用いた犬に特有な乳癌発症機構の解明と癌幹細胞標的療法の基盤構築

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06391
• Research Institution: Nippon Veterinary and Life Science University
• Principal Investigator: 道下 正貴 日本獣医生命科学大学, 獣医学部, 准教授 (50434147)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 犬 / 乳腺腫瘍 / オルガノイド / 乳癌幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

癌組織は自己複製能、多分化能を持つ癌幹細胞を根源とした不均一かつ多様な細胞集団を形成し、癌幹細胞は癌発症、再発、薬剤抵抗性に重要な役割を果たしている。犬の乳癌は、ヒトや猫とは異なり、筋上皮細胞増殖および骨・軟骨増殖を示す特有な癌組織を形成する。本研究の目的は、癌幹細胞を基軸とし、犬の乳癌の病態発生機構の解明および癌幹細胞を標的とした新規治療法の基盤の構築である。それゆえ、生体で生じる癌組織を模倣した器官様構造（オルガノイド）および犬由来乳癌組織移植モデルマウスを作出し、これらの特性解析および薬剤スクリーニングを遂行する。
乳癌幹細胞は、自己複製能を有する癌幹細胞を効率よく濃縮できるスフェアアッセイによる長期培養法、癌幹細胞マーカーを用いたフローサイトメトリー解析により同定する。本実験系はこれまでの研究で確立されている。一方、オルガノイド培養は上皮系腫瘍に極めて有用であり、かつ癌細胞の特性を失わず、微小環境因子依存性にオルガノイドを形成することができる。犬の乳腺からオルガノイド培養を実施し、形態学的解析、腺上皮および筋上皮マーカーによる免疫組織学的解析、抗癌剤感受性試験を検討した。
2020年度は、外科切除材料および初代培養細胞を用いてオルガノイド培養を実施し、形成されたオルガノイドを3回継代し、オルガノイドの免疫染色を実施し、腺上皮様および筋上皮様細胞の存在を検証した。外科切除材料および初代培養細胞由来のオルガイノイドにおいて腺上皮様、筋上皮様細胞の存在が確認された。またオルガノイドは抗がん剤（ドキソルビシンなど）の濃度に依存し、数およびサイズの減少が観察された。現在、オルガノイドの特徴解析およびオルガノイドバンクを進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

オルガノイドの培養系は樹立できているが、研究材料である外科切除乳腺組織のサンプル数が少ない現状にある。

Strategy for Future Research Activity

研究計画通り遂行予定である。昨年度に引き続き、オルガノイド培養を実施し、形態学的、免疫組織学的特徴を明らかにする。抗癌剤および候補阻害剤のオルガノイド形成に与える影響、がん幹細胞の自己複製能に与える影響を検討し、移植マウスにおける抗腫瘍効果についても検討する。

Causes of Carryover

今年度は学会の現地開催からオンライン開催に変更され、計上した旅費は使用することがなかった。またサンプルが計画通りに収集することができず、それに伴い消耗品購入も減少した。今後はサンプル確保をさらに積極的に行い、研究が効率よく実施する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Understanding of tumourigenesis in canine mammary tumours based on cancer stem cell research (2020)
  • Author(s): Masaki Michishita
  • Journal Title: The Veterinary Journal Volume: 265 Pages: 105560
  • DOI: 10.1016/j.tvjl.2020.105560
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Generation of Insulin-Producing Cells from Canine Adipose Tissue-Derived Mesenchymal Stem Cells (2020)
  • Author(s): Teshima T, Okamoto K, Dairaku K, Nagashima T, Michishita M, Suzuki R, Matsumoto H, Koyama H.
  • Journal Title: Stem cells International Volume: 18 Pages: 8841865
  • DOI: 10.1155/2020/8841865
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Novel canine isocitrate dehydrogenase 1 mutation Y208C attenuates dimerization ability (2020)
  • Author(s): Kawakami S, Michishita M, Sakaue M, Morimatsu M, Uemura M, Kashiwagi N, Maeda M, Machida Y, Azakami D, Egusa AS, Onozawa E, Ishioka K, Watanabe M, Tanaka Y, Omi T, Ochiai K.
  • Journal Title: Oncology Letters Volume: 20 Pages: 351
  • DOI: 10.3892/ol.2020.12214
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] FGFR4 Inhibitor BLU9931 Attenuates Pancreatic Cancer Cell Proliferation and Invasion While Inducing Senescence: Evidence for Senolytic Therapy Potential in Pancreatic Cancer (2020)
  • Author(s): Sasaki N, Gomi F, Yoshimura H, Yamamoto M, Matsuda Y, Michishita M, Hatakeyama H, Kawano Y, Toyoda M, Korc M, Ishiwata T.
  • Journal Title: Cancers (Basel) Volume: 12 Pages: 2976
  • DOI: 10.3390/cancers12102976
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Primary Lymphangiosarcoma of the Urinary Bladder in a dog (2020)
  • Author(s): Michishita M, Ishizaki Y, Konnai M, Machida Y, Nakahira R, Hatakeyama H, Yoshimura H, Yamamoto M, Soeta S, Ochiai K, Misawa K, Yugeta N, Azakami D.
  • Journal Title: Journal of Comparative Pathology Volume: 179 Pages: 31-35
  • DOI: 10.1016/j.jcpa.2020.06.014
• [Presentation] 犬の膀胱腫瘤 (2020)
  • Author(s): 道下正貴
  • Organizer: 第163回日本獣医学会学術集会