体液試料からのオルガノイドによる化学療法の治療効果予測モデルの有用性

• 研究課題/領域番号: 19K07723
• 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50020:腫瘍診断および治療学関連
• 研究機関: 公益財団法人がん研究会
• 研究代表者: 大木 暁 公益財団法人がん研究会, 有明病院 消化器化学療法科, 医長 (50348546)
• 研究分担者: 芝 清隆 公益財団法人がん研究会, がん研究所 蛋白創製研究部, 部長 (40196415) ; 八尾 良司 公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)
• 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: がん幹細胞 / オルガノイド / 消化器癌 / liquid biopsy / 化学療法

研究開始時の研究の概要

切除不能な進行消化器がんは治癒困難であり、原因の一つとして治療抵抗性を有するがん幹細胞の存在が示唆されている。さらに、多くの抗がん剤において、治療効果を予測するためのマーカーは確立されておらず、有害事象および医療経済の観点からも治療効果予測モデルの開発が急務である。がん幹細胞は３次元培養にて最小機能単位であるオルガノイドを形成し、腫瘍本体の形態・形質を模倣することから化学療法の効果予測の可能性が報告されている。本研究は、患者から低侵襲で採取可能である体液試料（腹水、血液）を使用してがん細胞からオルガノイドを樹立し、化学療法の治療効果予測モデルとしての有用性を検討することである。

研究成果の概要

高度腹水の患者において症状緩和目的に施行した除去腹水から、オルガノイドが樹立できることを確認した。一方、高度腹水の患者は化学療法の適応でない症例が多いためオルガノイドでの治療効果と実臨床での有効性との一致性の評価が困難であった。血液試料からのがん細胞の濃縮・回収のために細胞径が異なるフィルターを使用したが樹立が困難であった。全血から不要な血球細胞を除去するために、CD45 を認識する複合体を形成させ、比重液上で遠心する事により、血球の除去後に培養を行ったが、やはりオルガノイドの樹立が困難であった。非侵襲的な分離精度の技術的向上が必要である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最小機能単位であるオルガノイドは腫瘍本体の形態・形質・機能を模倣することから研究の応用範囲は多岐にわたり注目されている。オルガノイド樹立のためには組織生検を使用することが一般であるが、侵襲を伴い生検困難な例も少なくない。そのため低侵襲的な方法でオルガノイドを樹立することは臨床的・研究的観点からも意義が大きい。本研究は腹膜播種による腹水からオルガノイド樹立が可能であることを証明したことは大変有意義であると思われる。一方、血液試料からは樹立が困難であったことから、さらなる技術的改良が必要である。