Analysis and remodeling of immune microenvironment using pancreatic cancer organoids after treatment

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19531
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 55:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: NAKAMURA Masafumi 九州大学, 医学研究院, 教授 (30372741)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 甲斐 昌也 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (10755242) ; 小薗 真吾 九州大学, 医学研究院, 共同研究員 (40706850) ; 久保 真 九州大学, 医学研究院, 准教授 (60403961)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: 治療抵抗性 / 腫瘍免疫微小環境 / 膵癌 / scRNAseq / オルガノイド

Outline of Final Research Achievements

To evaluate changes in tumor immune microenvironment with pre-operative treatment in gastrointestinal cancers, we analyzed data of esophageal cancer with pre-operative chemotherapy obtained on our laboratory. We analyzed these data focusing on the chemotherapy. In the group with neo-adjuvant chemotherapy, plasma cells increased and enhanced antibody-secreting. On the other hand, CD8+ T cells with neo-adjuvant chemotherapy downregulated the expression of dysfunction. We obtained public data of pancreatic cancer with neo-adjuvant chemotherapy and start to analyze these data focusing on these new insights of esophageal cancers.
On the other hand, we succeeded to establish 3D ALI-organoid models using human pancreatic cancer cell lines, dendritic cells and cancer-associated fibroblasts.

Free Research Field

医歯薬学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膵癌は早期発見が困難であり、様々な治療に対し抵抗性を示す最も予後不良な癌腫である。これまでの膵癌の研究の多くは治療耐性株などの癌細胞のみを対象にしたものが多かったが、本研究はヒト切除サンプルを用いて癌細胞のみならず、免疫細胞などを対象にシングルセル解析を行うことで、単一細胞レベルでの術前治療に伴う様々な免疫細胞の機能的不均一性の変動解析を行うことができた。さらにALIオルガノイドモデルという腫瘍免疫微小環境を3次元的に再現した新たなモデルの樹立に成功した。今後このモデルを用いた治療実験などを行うことにより、化学療法の感受性や耐性獲得などの治療抵抗性に関する詳細な理解が期待される。