悪性胸膜中皮腫におけるMET遺伝子異常の解明と新薬の個別化治療への臨床応用

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08664
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 川田 一郎 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (00327503)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 悪性胸膜中皮腫 / オルガノイド / 薬剤感受性 / Precision medicine

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、予後の厳しい悪性胸膜中皮腫（malignant pleural mesothelioma; MPM）患者への新たな治療薬と個別化治療への臨床応用を目的としている。従来のMPM研究モデルは汎用されている細胞株を用いたものであり、生体内の生理的反応を必ずしも反映しているとは言えず、それは新たな知見を臨床応用する際の障壁となっている。有効な臨床応用モデルの確立が必要であり、申請者らは、三次元的にin vitroでつくられた臓器であるオルガノイドを用いたMPMモデルの樹立に成功した。
MPM（細胞株及び）オルガノイドの樹立：肺癌患者正常肺および腫瘍組織からのリビングバンクの構築と、これらを用いた約150例の肺癌オルガノイドの作成の経験を元に、MPMにおいてもオルガノイドの樹立を行っている。現在までに合計10ラインのMPMオルガノイドを樹立できている。しかし、樹立効率のさらなる改善のために、培養条件の検討を継続している。
MPMオルガノイドモデルにおける薬剤感受性の検討：樹立したMPMオルガノイドにおいて薬剤感受性試験を開始している。二次元培養モデルを用いた薬剤感受性試験とも一致する良好な成績が得られつつある。しかし、一部のMPMオルガノイドにおいて、凍結保存後の解凍による生存率の低下が認められたことにより、現時点では、安定した培養条件の確立後に検討していく予定である。
MPM患者からのオルガノイド作成が確実なものとなれば、実臨床に近い形での薬剤感受性の評価が可能となり、オルガノイドを用いた患者毎の最適な治療の選択はPrecision medicineに近づくと考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

MPMオルガノイドの樹立、ライブラリー作成のためには、MPM患者の症例集積が必要となる。MPM患者は、肺癌患者に比べ、希少疾患である。臨床研究の促進を目的とする、被験者リクルートを効率的に行うため、複数の医療機関と提携し、十分な倫理審査のもと、当施設への患者紹介の推進や共同施設での検体採取方法の確立も継続して行っている。
胸水や腹水、生検、手術など様々な臨床検体を用いて、現在までにMPMオルガノイドを合計10ライン樹立している。しかし、凍結保存後の解凍による生存率が低下することが判明した。凍結保存後、約20%のMPMオルガノイドにおいて、解凍後十分な増殖がみられなかった。樹立成功率を上げ、そして長期培養に適した条件を同定するため、様々なリガンド・小化合物を添加、調整しながら培養条件の検討を行っている。
また、METシグナル経路を含むMPMの分子生物学的特徴を把握するために、一部のラインでWESやRNA-seqを提出している。さらに、もとの患者組織との相同性を確認するため、オルガノイドの免疫染色やXenograftモデルでの検証を行っている。

Strategy for Future Research Activity

オルガノイドの樹立効率を高める必要があり、培養条件の検討が非常に重要となっている。MPMは胸膜の中皮細胞（胸膜腔の表面を覆う、中胚葉由来の扁平上皮細胞）から発生する悪性腫瘍であり、内胚葉を発生母地とする肺癌とは培養条件が異なる可能性が高い。培養条件の調整により、長期培養が可能な安定した樹立を確立する。症例集積を継続しながら、同時に同一患者においての、治療前後の臨床検体でのオルガノイド樹立を継続する。これにより、治療に伴うMPMの分子進化を把握し、化学療法や免疫治療に対する耐性化機序などを同定できる可能性がある。
分子シグナル伝達経路を標的とした新たな治療探索のため、樹立したMPMオルガノイドでWESやRNA-seqを用いてその分子異常の把握に努めていく。そして、MPMにおけるMETシグナル経路異常の生物学的意義を検証していく。