2023 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation of metastasis mechanism by constructing in vitro cancer metastasis model

Research Project

Project/Area Number	22H03141
Allocation Type	Single-year Grants
Research Institution	National Cancer Center Japan
Principal Investigator	関根圭輔国立研究開発法人国立がん研究センター, 研究所, ユニット長 (00323569)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	木戸丈友東京大学, 定量生命科学研究所, 特任講師 (00401034)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords	オルガノイド
Outline of Annual Research Achievements	申請者らは、これまでに間質を伴う正常組織の人為的再構成法を基盤として、日本人膵癌患者より分離したプライマリ膵癌細胞を用いて、膵癌微小環境を再現可能なヒトプライマリ膵癌オルガノイド作製法の開発に成功した。ヒトプライマリ膵癌オルガノイドはｉｎ　ｖｉｔｒｏおよびｉｎ　ｖｉｖｏにおいて高い抗癌剤耐性を示すことから、本技術は膵癌患者で見られる高い治療抵抗性を再現するための手法を確立したといえる。本研究では、膵癌治療および患者予後に決定的な影響を及ぼす転移について、特に膵癌で高頻度で起こる肝転移に焦点を絞り、ヒトプライマリ膵癌オルガノイドを用いた人為的な癌間質の操作とその特性解析、独自のシングルセルレベルでの解析手法を応用し、ｉｎ　ｖｉｔｒｏ肝転移モデルの作製、およびシングルセルおよび空間的トランスクリプトーム解析により肝転移メカニズムを明らかにし、肝転移を標的とした創薬開発システムの構築と転移制御を試みる。本年度はｉｎ　ｖｉｖｏでの転移評価法について、転移モデルの構築を実施した。まず、マウス膵癌細胞を用いて転移モデルを作製し、続いてヒト膵癌オルガノイドを用いて転移評価を行い、転移能を有するクローンをいくつか同定した。これらの細胞を用いることで転移臓器の病態によって転移が促進されることを見出した。また転移評価法の構築を行った。立体的相互作用の評価法についての新たな技術の導入を完了し、評価手法の確立を進めている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason in vivoでの転移評価法について条件検討を行い、その評価法についての新技術導入が完了した。立体的相互作用の評価法の開発を進めており、おおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	引き続きin vitroの相互作用解析とともに、in vivoでの相互作用検討のため、3次元的な評価方法を導入し、経時的な相互作用の変化について解析を実施する。相互作用分子を明らかにする目的で空間トランスクリプトーム解析およびシングルセルRNAシークエンス解析等を中心に相互作用解析法の検討を行う。さらに、がん細胞側だけで無く、転移先臓器の生理状態が転移に及ぼす影響についても検討を行い、その際の相互作用の変化についても解析を検討する。