Reproduction of Cancer Cell Drug Resistance by Silica Fiber 3D Culture Carrier and Construction of a Novel Screening System

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K05241
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
• Research Institution: Sojo University
• Principal Investigator: Matsushita Taku 崇城大学, 生物生命学部, 教授 (10209538)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 誠一 崇城大学, 生物生命学部, 教授 (10270505) ; 古水 雄志 崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (80735829)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 薬剤耐性 / 肝臓がん / 膵臓がん / 薬剤耐性克服薬 / スクリーニング / 薬剤排出トランスポーター / 三次元培養 / シリカファイバー

Outline of Final Research Achievements

Intrinsic or acquired multidrug resistance in cancer cells is one of the major obstacles in cancer chemotherapy.
In this study, we examined the application of 3D culture technology for liver cancer cells to pancreatic cancer cells and attempted to reproduce the characteristics of cancer cells, such as drug resistance, in vitro. As a result, we found that the three-dimensional culture of pancreatic cancer cells (BxPC-3) reproduced the phenomenon of drug resistance to anticancer drugs. We also showed that a drug efflux transporter may be involved in this drug resistance phenomenon. Therefore, we succeeded in developing a novel screening system using three-dimensional culture of pancreatic cancer cells.

Free Research Field

工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、薬剤耐性が問題となっているヒト膵臓がん細胞の3D培養による薬剤耐性現象の再現することを見出した。最近、患者腫瘍組織移植モデル（PDX）に対するin vivoでのがん治療薬の試験が行われている。このin vivo (PDX)試験の代替法として、今後、患者由来の初代がん細胞の本3D培養によるスクリーニングによって、がん患者に対して効果のある抗がん剤を治療開始前に選別することが可能になり、個別化医療にも波及する可能性がある。本研究で得られた技術は、ヒトでの効果の予測性の向上が望まれるとともに、動物愛護の点から、動物実験の代替法となることが予想され、本研究の学術的意義は大きいものと考える。