腫瘍内不均一性を反映したシングルセルオルガノイド培養系の構築と薬剤耐性機構の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K07209
• Research Institution: Kanagawa Cancer Center Research Institute
• Principal Investigator: 星野 大輔 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立がんセンター(臨床研究所), その他部局等, 部長代理 (30571434)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: オルガノイド / シングルセル

Outline of Annual Research Achievements

がん治療を困難にしている原因として腫瘍内不均一性があげられる。これまでに、臨床検体を用いた病理学的解析と遺伝学的解析により腫瘍内不均一性の理解が深まってきたが、その生物学的特性にまで踏み込んだ研究は多くない。この原因として、腫瘍組織と同程度の腫瘍内不均一性を保持した培養細胞株の欠如があげられる。
これらの問題点を解決するため、申請者は難治・希少がんを対象とした、患者由来オルガノイドライブラリーの構築を行なってきた。
そこで本研究では、最初に、申請者が樹立した難治がん患者由来オルガノイド培養株を基軸として、シングルセルオルガノイド培養株を樹立することを目的とした。
2021 年度は、これまでに樹立した甲状腺未分化癌オルガノイドを用いて、限界希釈して 96 ウエルでオルガノイド培養した。翌日、顕微鏡下でシングルセルとなっているウエルに印をつけ、印のあるウエルの拡大培養を試みた。各株、10 クローン以上取得できた。
甲状腺未分化癌は、非常にヘテロジェナイェティーが高いことが病理像より知られているが、形態変化と生物学的特性の関係性が不明である。そこで、シングルセル化したクローンを用いて、細胞増殖時における増殖因子の要求性などを調べたところ、各クローン間で性質が異なることが明らかになった。
今後は、この性質の違いが生物学的特性によるものか、単にクローン化した際の物理的な影響なのかを明らかにしていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究で必要なマトリゲルが入手困難となり、研究をセーブする必要があったことが原因である。

Strategy for Future Research Activity

今後は、シングルセル化したクローン間での性質が違いが生物学的特性によるものか、単にクローン化した際の物理的な影響なのかを明らかにしていく予定である。
また、自作したマトリゲルが既存品と遜色ないことを調べる予定である。

Causes of Carryover

2021年度コロナ禍の影響で、本研究に必須であるマトリゲルの入手が困難であったため、実験量をセーブする必要があったため。2021年度夏に発注したマトリゲルが2022年度4月に入荷し、追加分は夏頃に届く予定であるため、2022年度は当初の予定通りの実験量が行えると考えている。
また、マトリゲルの自作も試みており、購入品との違いを検討後に、本研究課題に使用することで、コロナ禍における生産、流通の問題点が解決されると考えている。