2022 Fiscal Year Annual Research Report

単一細胞解析とオルガノイドを用いた微小環境依存性に基づく膵癌subtype分類

Research Project

Project/Area Number	20K09106
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	三好圭九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (70755272)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	進藤幸治九州大学, 大学病院, 助教 (00788432) 水元一博国際医療福祉大学, 赤坂心理・医療福祉マネジメント学部, 教授 (90253418) [Withdrawn]
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	膵癌 / シングルセル解析 / オルガノイド / 膵星細胞 / 癌微小環境 / 微小環境因子 / 膵癌subtype
Outline of Annual Research Achievements	膵癌は他の癌腫に比べ化学療法や放射線の効果が乏しく、新たな治療法の開発が切望されてきたが、依然として十分ではない。本研究では、膵癌オルガノイドおよび膵星細胞を用いた3D共培養モデルとシングルセル発現解析を併用することで、膵癌の増殖・浸潤に強く影響する特定の膵星細胞集団を同定し、それらを制御する個別の治療法を確立することを目的とする。これまでに、ヒト由来膵癌切除組織から膵癌オルガノイドおよび膵星細胞の同時樹立を複数例行った。樹立した膵癌オルガノイドの微小環境因子への依存性を評価し、膵星細胞との共培養下でのみ増殖する膵星細胞依存性膵癌オルガノイドを同定できた。樹立した膵癌オルガノイドのうち、膵星細胞への依存性が高いオルガノイドにおいて特に依存性が高い微小環境因子を同定することで、活性化膵星細胞が分泌していると予測される分泌性タンパクを選出できた。また、樹立した膵癌オルガノイドを分化度で分類し癌微小環境因子への依存性についてさらなる評価を行い、分化型PDACはその表現型を維持する上で微小環境因子へ強く依存していることを見出した。また中分化型PDACは、膵星細胞を主体とする癌関連線維芽細胞や微小環境因子の有無によって分化度を変化させる分化可塑性を呈した。さらに微小環境因子への依存性が低いほどGemcitabineへの感受性が高くなることを明らかにした。本年度はシングルセル解析を用いて、Gemcitabine投与下における膵星細胞の癌細胞への影響について検討をおこない、Gemcitabine投与下でも膵星細胞の影響でより癌細胞の悪性度が高くなる可能性が明らかになった。以上のことは膵癌の分化度や薬剤の反応性に関して、癌関連線維芽細胞が重要な役割を担っていることを示唆しており、膵癌における間質細胞を標的とした治療法の開発につながる可能性があるため論文発表した。