Reconstruction and the analysis of tumor stroma using ex vivo tumor model

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08616
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 三吉 範克 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20528624)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水島 恒和 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授 (00527707) ; 土岐 祐一郎 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20291445) ; 江口 英利 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (90542118)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腫瘍 / 間質 / がん

Outline of Annual Research Achievements

当グループが構築した初代培養細胞の2次元培養モデル（2DOモデル）は形態学的に元の腫瘍と類似した多様性を保持しており、腫瘍不均一性を解析する有用なモデルと考えている。さらに、がん患者の生体内におけるがん組織を構成するためにはこのがん細胞のみならず「がん間質」を再構築する必要がある。2DOを免疫不全マウス皮下に移植して腫瘍を観察したところ、臨床検体に類似した「がん間質」が構築された。一方で、間質細胞の特長を解析するべく当グループではin vitro実験として「がん間質」のモデルに間葉系細胞（HDF、HUCFM、HUVEC）を用いてがん細胞の2DOとの共培養を試みたが、これらの共培養では臨床検体を模倣するようながん間質を再構築することはできなかった。その中で、間葉系幹細胞を含むマウス間質細胞との混和ではヒト腫瘍内にマウス間質の増生をみることができた。これらの結果から、ヒトiPS細胞を用いて臨床組織由来がん細胞と共培養を行うことで、臨床像を反映するような間質細胞の再構築が期待できると考えている。「がん幹細胞」と「正常幹細胞」の異なるキャラクターの幹細胞を融合させることで、生体内のがん組織全体をex vivoで再構築することを目指して研究をすすめる計画である。

先行研究で行っていた腫瘍内部の間質細胞の多様性に関する検討を行っている。多様性を持つ間質細胞について、腫瘍の影響を受けて変化する集団の特長を現在解析中である。
腫瘍側としては、がん細胞株と初代培養細胞について検討を行っており、がん細胞株では多様性を保持した間質細胞集団の存在を確認することが困難であった。これに対して臨床検体に由来する初代培養細胞では、初代培養がん細胞において腫瘍内不均一性が認められ、さらに抗腫瘍薬剤による影響でもその多様性が変化することが示唆された。これらの多様性を持つ細胞集団において、どのような間質細胞が影響を受けるのか、その変化について検討を行う。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

培養細胞の解析を進めており、計画通り順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画に従い、初代培養がん細胞における間質細胞の発現解析をすすめ、臨床的にみられる治療抵抗性に関わるメカニズムを明らかにすることを目指す。

Causes of Carryover

海外の試薬の購入に時間がかかったこと、最終的に使用できず注文を変更するなどの対策が必要となり、次年度に施行する計画とした。