大腸癌肝転移オルガノイドと単細胞解析を用いた微小環境改変に伴う治療抵抗機序の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07677
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 藤田 逸人 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40611281)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水元 一博 九州大学, 大学病院, 准教授 (90253418) ; 池永 直樹 九州大学, 大学病院, 助教 (90759755)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 大腸癌 / 肝転移 / オルガノイド / 単細胞解析

Outline of Annual Research Achievements

本邦における大腸癌罹患率および死亡率は年々増加傾向にあり、大腸癌死亡率の低減は社会的要請度が非常に高い課題の一つである。切除後の補助化学療法を行っても再発する例や、再発後に切除を目指し化学療法を行っても制御困難となり致死的経過を辿る例は依然として多く、その素因として肝転移腫瘍の化学療法への抵抗性獲得があげられる。そのため、大腸癌転移性肝腫瘍の化学療法抵抗機序の解明は、それを打破する新規治療法や個別化治療の開発において社会的要求度・貢献度が非常に高い。近年、高度なheterogeneityを有する腫瘍内微小環境の機能的解析を行うツールとして、組織を単細胞レベルまで分離し発現解析を行うシングルセル発現解析（scRNA-seq解析）が盛んに行われるようになっている。本研究の目的は、当研究室で行ってきた腫瘍オルガノイド作成の技術とシングルセル解析技術を組み合わせて大腸癌転移巣の機能的なheterogeneityを明らかにすることで、再発や治療抵抗性に関わるこれまで同定されていない機能を有する細胞集団を特定することである。
本年度はオルガノイド作成のために、大腸癌および肝転移巣の検体採取を行った。肝転移巣のオルガノイド樹立には至っておらず、今後も引き続きオルガノイド樹立に向けて手技の確立を目指す。
また、シングルセル解析については、すでに胃癌、食道癌、大腸癌などの固形がん30症例を超えるライブラリー作成および解析を行ってきた。得られた結果から、特定の細胞種や遺伝子に着目し、今後のオルガノイドを用いた実験計画作成につなげる。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

シングルセル解析のためのライブラリー作成は安定した結果を得ることができるようになり、手技が安定してきているといえる。大腸癌肝転移のオルガノイドが樹立できれば、今までにシングルセル解析で得られた知見から、オルガノイドを用いた実験を計画し、転移形成や治療抵抗性の機序解明に向けた解析をすすめることが可能と考える。

Strategy for Future Research Activity

当研究室では、すでに膵癌のオルガノイド樹立に成功している。その手技に倣い、まずは大腸癌肝転移巣のオルガノイド樹立を目指す。食道癌・胃癌・大腸癌のシングルセル解析を遂行中であるので、得られた知見からオルガノイドを用いたin vitroの実験を計画し、大腸癌の転移および治療抵抗性に関わる細胞集団や遺伝子の解明を目指す。

Causes of Carryover

大腸癌のオルガノイド樹立には至っておらず、研究計画に遅れが生じているため。
次年度は研究用試薬、シングルセル受託解析など使用する予定である。