Pathological analysis of malignant rhabdoid tumor by utilizing the human disease model library

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K07903
• Research Institution: Kanagawa Children's Medical Center (Clinical Research Institute)
• Principal Investigator: 後藤 裕明 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 医務監 (90347295)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮城 洋平 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), 臨床研究所, 所長 (00254194) ; 北河 徳彦 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 医長 (00585135) ; 柳町 昌克 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 部長 (00608911) ; 大津 敬 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, 副技官・主任研究員 (10270696) ; 田中 祐吉 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 医師 (50420691) ; 成戸 卓也 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 主任研究員 (60438124) ; 田中 水緒 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 部長 (60565232)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 悪性ラブドイド腫瘍 / 患者由来疾患モデル / 3次元培養 / トランスクリプトーム解析

Outline of Annual Research Achievements

患者由来疾患モデルおよび3次元培養法によるin vitro薬剤感受性試験を活用し、悪性ラブドイド腫瘍における新規治療標的を探索することが本研究の目的である。本研究期間において4種類の悪性ラブドイド腫瘍を超免疫不全マウスに皮下移植し、cell line-derived xenograft (CDX)を作成した。CDX由来の腫瘍検体を用いて、研究者らが開発したshort term 3D culture-based drug sensitivity testを実施し、MAPKシグナリング経路を含む複数の分子シグナルがin vivoにおける悪性ラブドイド腫瘍の生存および増殖に関わっている可能性を示唆する結果を得た。in vitro薬剤感受性試験の結果がin vivoでの腫瘍病態を実際に反映しているかを検証するために、CDX腫瘍におけるトランスクリプトーム解析を実施し、現在、その結果解析を実施している。また、それぞれの分子シグナル阻害剤に対する感受性はCDX間で異なっており、感受性の差を説明しうる分子学的背景を検討している。特にある分子シグナル（X）は、他の研究者からの既報からも、悪性ラブドイド腫瘍における治療標的として有望と考えられるが、今回使用しているCDX間で阻害薬への感受性の差が大きく、その理由を遺伝子発現およびタンパク発現の違いから説明できるか検討している。Xシグナル阻害薬への耐性を示す悪性ラブドイド腫瘍に対する、他の治療標的候補がin vitro薬剤感受性試験の結果から示唆されており、最終年度においてこれらを総括し、報告する予定である。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究では、悪性ラブドイド腫瘍の患者由来疾患モデルを作成し、そのモデルから得られた腫瘍検体のin vitro薬剤感受性試験およびトランスクリプトーム解析により、悪性ラブドイド腫瘍における新規治療標的を探索することを目的としていた。3年の研究期間のうち、2年以内に4系列のcell line-derived xenograft（CDX）作成に成功し、CDX由来腫瘍の病理学的検討、in vitro薬剤感受性試験、トランスクリプトーム解析を実施することができた。さらに、これらの結果を統合解析することにより、悪性ラブドイド腫瘍に対する有望な治療標的を見出すことができた。CDX間で、有望と考える治療標的を阻害する薬剤への感受性に差がみられ、その原因を説明しうる分子生物学的背景を、トランスクリプトーム解析および全エクソン解析の結果から見出している。これらの成果から、本研究は当初の計画以上に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

今回得られた結果は、悪性ラブドイド腫瘍細胞株を用いて以前、研究者らが実施したin vitro薬剤感受性試験の結果とは一部異なっていた。結果が異なる原因として①今回はin vivoで増殖させた腫瘍を用いていること、②今回は3次元培養法によるin vitro薬剤感受性試験を用いていること、が考えられるため、細胞増殖環境の差がどのように遺伝子発現に変化を与えるのか解析を行っている。また、旧年度までに見いだされた悪性ラブドイド腫瘍に対する新規治療薬候補がin vivoにおいても効果を示すか、動物実験によって確認する準備を進めている。最終年度中に、これらの結果も併せて公表すべく準備を進める。

Causes of Carryover

cell line-derived xenograftの作成などが順調に進み、特に初年度に予定していた支出が少なくなった。しかし、2023年度から実施しているトランスクリプトーム解析の一部は年度を超えて現在も継続中であり、解析費用の支出が2024年度に行われる予定である。また新規治療薬候補の効果に関わる遺伝子解析を今後、行う予定であり、3年間で予定通りの支出が行われる予定である。