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オルガノイドと人工多能性幹細胞由来の肝胆膵がん幹細胞動物モデルの作製と創薬研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K06457
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

岩崎 良章  岡山大学, 保健管理センター, 教授 (00314667)

研究分担者 笠井 智成  岡山大学, 中性子医療研究センター, 准教授 (30530191)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード肝胆膵がん / がん幹細胞 / オルガノイド / 人工多能性幹細胞 / 多能性幹細胞 / 動物モデル
研究開始時の研究の概要

これまでわれわれが確立してきた、iPS細胞からがんの元や、がんの転移・再発の原因となる細胞(がん幹細胞)のモデルを作製する手法を用いて、肝がんのがん幹細胞モデルを作製してきた。しかしながら、iPS細胞から肝細胞への分化の効率、がん幹細胞モデルの安定的維持、動物モデル作製の際のがん幹細胞の移植効率に問題があった。そこで本研究では、オルガノイド(試験管内でつくられる立体的なミニ臓器)作製技術の応用により、これら問題の解決を図るとともに、がん幹細胞モデル作製技術と組み合わせて、肝臓・胆のう・胆管・膵臓のがん幹細胞動物モデルを作製し、新しい薬剤の開発に応用する。

研究成果の概要

マウス人工多能性幹細胞から胚体内胚葉を経て肝・胆管前駆細胞及び膵前駆細胞へと分化誘導し各段階の細胞についてがん幹細胞モデルを作製する手法を用いてがん化誘導した。また、各分化段階のオルガノイドを作製し同様にがん化誘導した。これらの細胞及びオルガノイドをマウスの皮下及び肝に移植して腫瘤を形成させた。オルガノイド及び腫瘤形成の効率は未分化な細胞で効率が良くかったが、腫瘤形成効率はなお低く、分化及びがん化誘導条件の更なる検討を要した。一方、マウス肝・胆管系前駆細胞のオルガノイドを癌化誘導してマウスの肝臓に移植したが、安定的な腫瘍形成には各段階における条件の改善が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

遺伝的に明確かつ均一ながん幹細胞モデルの作成は、がんの生物学的な解析などの基礎的な研究に重要であり、その解析成果による臨床応用も期待される。さらに、がん幹細胞動物モデルの作成は、診断及び創薬などの臨床応用に直結する可能性を秘めている。本研究ではこれらがん幹細胞およびそのオルガノイドモデルの作成からがん幹細胞動物モデルの作成を試みたものであり、その過程に影響を及ぼす種々の要因が明らかになった。これらの要因の更なる究明によるより効率的ながん幹細胞モデルの作成が今後期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件)

  • [雑誌論文] Temporal and Locational Values of Images Affecting the Deep Learning of Cancer Stem Cell Morphology2022

    • 著者名/発表者名
      Hanai Yumi, Ishihata Hiroaki, Zhang Zaijun, Maruyama Ryuto, Kasai Tomonari, Kameda Hiroyuki, Sugiyama Tomoyasu
    • 雑誌名

      Biomedicines

      巻: 10 号: 5 ページ: 941-941

    • DOI

      10.3390/biomedicines10050941

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel model of liver cancer stem cells developed from induced pluripotent stem cells2020

    • 著者名/発表者名
      Afify SM, Sanchez Calle A, Hassan G, Kumon K, Nawara HM, Zahra MH, Mansour HM, Khayrani AC, Alam MJ, Du J, Seno A, Iwasaki Y, Seno M
    • 雑誌名

      Br J Cancer

      巻: 122 号: 9 ページ: 1378-1390

    • DOI

      10.1038/s41416-020-0792-z

    • NAID

      120006949462

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Metastasis of Cancer Stem Cells Developed in the Microenvironment of Hepatocellular Carcinoma2019

    • 著者名/発表者名
      Afify SM, Hassan G, Osman A, Calle AS, Nawara HM, Zahra MH, El-Ghlban S, Mansour H, Alam MJ, Abu Quora HA, Du J, Seno A, Iwasaki Y, Seno M.
    • 雑誌名

      Bioengineering

      巻: 6 号: 3 ページ: 73-73

    • DOI

      10.3390/bioengineering6030073

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Method to Convert Stem Cells Into Cancer Stem Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Afify SM, Chen L, Yan T, Calle AS, Nair N, Murakami C, Zahra MH, Okada N, Iwasaki Y, Seno A, Seno M.
    • 雑誌名

      Methods Protoc

      巻: 2 号: 3 ページ: 71-71

    • DOI

      10.3390/mps2030071

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cancer Stem Cell Induction From Mouse Embryonic Stem Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Seno A, Murakami C, El-Aarag B, Iwasaki Y, Ohara T, Seno M.
    • 雑誌名

      Oncol Lett

      巻: 18 ページ: 2756-2762

    • DOI

      10.3892/ol.2019.10614

    • NAID

      120006823176

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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