Personalized medicine through the analysis of organoids derived from FGF-FGFR-activated CRPC

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K09372
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 亭島 淳 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (20397962)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小畠 浩平 広島大学, 病院(医), 助教 (10749998) ; 坂本 直也 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, ユニット長 (20571798) ; 後藤 景介 広島大学, 病院(医), 助教 (30784251) ; 関野 陽平 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30837810) [Withdrawn] ; 池田 健一郎 広島大学, 病院(医), 助教 (50624863) ; 林 哲太郎 広島大学, 医系科学研究科(医), 専門研究員 (60612835) [Withdrawn] ; 井上 省吾 広島大学, 病院(医), 講師 (90457177) [Withdrawn] ; 日向 信之 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (10598816)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 去勢抵抗性前立腺癌 / 繊維芽細胞成長因子 / オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)の中でも特に治療抵抗性となるアンドロゲンレセプター(AR)陰性症例では、これまで広く知られてきた神経内分泌分化(NE)を有 する癌の他に高頻度に繊維芽細胞成長因子とその受容体(FGF-FGFR)のシグナル活性化で特徴づけられる症例集団の存在が報告されており、個別化医療の確立と 新たな治療標的同定のためにFGF-FGFRの多様な分子機構の解明が急務である。オルガノイドは患者ごとの組織の特性をin vitroで忠実に再現することができる画 期的なモデルである。我々はすでに患者由来CRPCオルガノイドの樹立と薬剤感受性の解析に成功しているが、本研究ではオルガノイドを用いて患者ごとに異なる FGF-FGFRシグナルの異常を解明する。本研究を介して、CRPC症例ごとのFGF-FGFRシグナルの異常と薬剤感受性が明らかになることが期待される。 そこで、私たちはCRPC患者由来オルガノイドを作成して、FGF3, FGF4, FGF19, FGF21, FGF23, FGFR1,FGFR2, FGFR3, FGFR4の発現解析を行った。さらに前立腺周 囲脂肪組織でも同様にFGF-FGFRシグナルの亢進を確認した。次にCRPC患者由来オルガノイドにドセタキセル、カバジタキセルを添加し、薬剤感受性を調べた。ド セタキセル、カバジタキセル存在下で培養・継代し、各薬剤耐性オルガノイドを作成を行っている。申請者らはそれと別個にFGFファミリーの発現自体を上昇させる可能性のある遺伝子変異の探索を行った。その結果、特にヒストン脱メチル化因子であるKDM6Aの機能欠失型変異に着目した。CRISPR-Cas9系を用いてKDM6Aを欠失させ、FGFファイミリーの発現レベルをmRNAレベルで確認したところ、エンドクラインFGF（FGF19, 21, 23）の発現がいずれも有意に低下している事が判明した。また、AR発現を観察したところ、これも有意に発現が低下していることが判明した。このことから、CRPCにおけるAR非依存性にはKDM6Aが関与している事が示唆された。