大腸癌オルガノイドを用いた免疫原性改善と腸管由来樹状細胞との共培養システムの構築

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K16465
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 梶原 大輝 東北大学, 医学系研究科, 助教 (60844438)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 免疫原性細胞死 / オルガノイド / 抗癌剤

Outline of Annual Research Achievements

免疫チェックポイント阻害剤は、免疫原性の低いMSS大腸癌に有効ではないが、FOLFOX療法による免疫原性細胞死 (ICD) 誘導を利用すれば抗腫瘍効果を得られる可能性がある。しかし、臨床検体では実証されていないため確認する必要がある。 本研究では、まず手術切除検体からヒト大腸癌オルガノイドを作成しFOLFOX療法によりICDが誘導されることを証明する。さらに、腸管由来樹状細胞とヒト大腸癌オルガノイドを共培養させることで、より腫瘍周囲環境に近い条件で腫瘍特異免疫を誘導されることを証明する。
当該年度では、ヒト大腸癌オルガノイドでの FOLFOX療法：5-FU + Oxaliplatin (Oxa) による Immunogenic Cell Death (ICD) 誘導の検証を行なった。まず大腸癌細胞株による 5-FU + Oxa の ICD 誘導条件検討を行なった。大腸癌細胞株は HT29、HCT116 を使用し、薬剤の至適暴露時間および至適濃度の検討を行なった。至適暴露時間の検討では、HT29、HCT116 とも 5-FU、Oxa それぞれ時間依存的にICDマーカーとして広く知られている Calreticulin (CRT) の細胞膜への発現上昇を認めた。至適濃度の検討では、HT29、HCT116 とも 5-FU、Oxa それぞれ濃度依存的にCRTの発現上昇を認めた。これらの結果から薬剤の至適暴露時間および至適濃度を決定した。
続いてヒト大腸癌オルガノイドでのICD誘導の検証を行なった。前述で決定した条件のもと、ヒト大腸癌オルガノイドのICD誘導を行い、免疫組織学的染色によりヒト大腸癌オルガノイドでもCRTの細胞膜への発現上昇を認めICDが誘導されていることが確認された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒト大腸癌オルガノイドの Flow Cytometry による評価を計画していたが、ヒト大腸癌オルガノイドを Flow Cytometry で評価するために十分な細胞数の確保に難渋している。そのため、ヒト大腸癌オルガノイドでのICD誘導の検証が遅れている。
また昨年末よりオルガノイド培養に必要な試薬の一部が入手困難となっており、オルガノイドと腸管由来樹状細胞の共培養の実験が開始できていない。

Strategy for Future Research Activity

ヒト大腸癌オルガノイドのICD誘導を Flow Cytometry で評価することが難しい可能性がでてきたため、他の方法での検証を検討している。
また、今後もオルガノイド培養に必要な試薬の供給が安定しない可能性があり、ヒト大腸癌オルガノイドと腸管由来樹状細胞との共培養システムの研究が進まない可能性がある。そのため、当初並行して進める予定だったがヒト大腸癌オルガノイドのICD誘導の検証を十分に行なってから共培養の実験を行うこととした。

Causes of Carryover

試薬の一部が供給停止となったため一部の実験が滞り次年度使用額が生じた。令和3年度に滞った実験を再開するため令和4年度に繰り越した。