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尿サンプル由来オルガノイドを用いた多角的な研究:イヌ膀胱がん克服にむけて

研究課題

研究課題/領域番号 20H03145
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

臼井 達哉  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80727652)

研究分担者 恒富 亮一  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (10420514)
打出 毅  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20327456)
大松 勉  東京農工大学, 農学部, 准教授 (60455392)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードオルガノイド / 膀胱がん / 犬 / 遺伝子解析 / 抗がん剤 / 2.5Dオルガノイド / 尿中細菌
研究開始時の研究の概要

イヌの膀胱がんは、悪性度が非常に高く有効な治療法が存在しないことから、新規治療法の開発が獣医療の現場において喫緊の課題となっている。本研究では、新規膀胱がん幹細胞関連遺伝子の機能を解析し、新規治療薬の開発につなげる。さらに、イヌ膀胱がんオルガノイドを用いた新たな培養細胞の創出および臨床検査システムの開発を行うとともに、膀胱がん罹患犬の尿中細菌叢解析によって、オルガノイドの増殖・生存を制御する細菌種を同定し、新たな治療標的とする。これらの多角的な研究を同時に推し進めることで、相乗効果を生み出し、イヌ膀胱がんの早期診断や新規治療法開発におけるパラダイムシフトを目指す。

研究成果の概要

犬正常膀胱オルガノイド培養法を確立し、作製したオルガノイドが膀胱粘膜の組織構造を再現することや、薬剤感受性の個体差を解析可能であることを明らかにした。さらに犬膀胱癌オルガノイドとの遺伝子発現比較解析を実施し、犬膀胱癌オルガノイドにおいて上皮間葉転換経路やp53経路の活性化が示された。また、新たな培養法としてこれまでに確立した2.5Dオルガノイドを改変し、腫瘍組織から直接培養可能な2.5Dオルガノイド培養法を確立し、犬の乳腺腫瘍、血管肉腫、肺がんなど様々ながんに適応可能であることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、国際的に動物実験削減の取り組みが推し進められており、代替試験方法の開発、使用する実験動物数の削減はわが国においても喫緊の課題となっている。がん治療薬開発にはこれまでに、担癌マウスなど様々な疾患モデル動物が作製され、薬剤の長期投与によってどの程度病態の進行が抑制可能かを基準として進められてきた。そのため、膨大な数の動物実験が行われてきた。将来的に伴侶動物のがんオルガノイド細胞を使用して治療薬探索の基盤技術が確立されれば、実験動物の使用を最小限にして薬剤開発を行っていく社会を実現することが可能になるため本研究の社会的意義は非常に大きいといえる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

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) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Establishment of a direct 2.5D organoid culture model using companion animal cancer tissues2022

    • 著者名/発表者名
      Abugomaa A, Elbadawy M, Yamamoto H, Ayame, H, Ishihara, Y, Sato, Y, Yamawaki, H, Kaneda, M, Usui, T, Sasaki, K
    • 雑誌名

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      巻: 87 ページ: 113597-113597

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113597

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Establishment of an experimental model of normal dog bladder organoid using a three-dimensional culture method2022

    • 著者名/発表者名
      Elbadawy Mohamed、Fujisaka Kodai、Yamamoto Haru、Tsunedomi Ryouichi、Nagano Hiroaki、Ayame Hiromi、Ishihara Yusuke、Mori Takashi、Azakami Daigo、Uchide Tsuyoshi、Fukushima Ryuji、Abugomaa Amira、Kaneda Masahiro、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Omatsu Tsutomu、Mizutani Tetsuya、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
    • 雑誌名

      Biomedicine & Pharmacotherapy

      巻: 151 ページ: 113105-113105

    • DOI

      10.1016/j.biopha.2022.113105

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 尿サンプル由来イヌ移行上皮癌オルガノイド培養法を用いた 抗がん剤感受性検査の開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤よもぎ、Mohamed Elbadawy、山本晴、森正弘、森崇、中川貴之、前田真吾、野口俊助、岩井聡美、呰上大吾、打出毅、福島隆治、篠原佑太、臼井達哉、佐々木一昭
    • 雑誌名

      日本獣医腎泌尿器学雑誌

      巻: 14

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-tumor effect of trametinib in bladder cancer organoid and the underlying mechanism2021

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Elbadawy, Yomogi Sato, Takashi Mori, Yuta Goto, Kimika Hayashi, 1Megumi Yamanaka, 5 Daigo Azakami, Tsuyoshi Uchide, Ryuji Fukushima, Toshinori Yoshida, Makoto Shibutani, Mio Kobayashi, Yuta Shinohara, Amira Abugomaa, Masahiro Kaneda, Hideyuki Yamawaki, Tatsuya Usui, Kazuaki Sasaki
    • 雑誌名

      Cancer Biology & therapy

      巻: 22 号: 5-6 ページ: 357-371

    • DOI

      10.1080/15384047.2021.1919004

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Establishment of 2.5D organoid culture model using 3D bladder cancer organoid culture2020

    • 著者名/発表者名
      Abugomaa Amira、Elbadawy Mohamed、Yamanaka Megumi、Goto Yuta、Hayashi Kimika、Mori Takashi、Uchide Tsuyoshi、Azakami Daigo、Fukushima Ryuji、Yoshida Toshinori、Shibutani Makoto、Yamashita Risako、Kobayashi Mio、Yamawaki Hideyuki、Shinohara Yuta、Kaneda Masahiro、Usui Tatsuya、Sasaki Kazuaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 9393-9393

    • DOI

      10.1038/s41598-020-66229-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Anti-tumor potentials of L-type amino acid transporter 1 (LAT1) inhibitor in patient-derived 2.5D canine bladder tumor organoids2024

    • 著者名/発表者名
      Ting-Wei Yu, Minami Kawahashi, Ami Kanaya, Mohamed Elbadawy, Tsuyoshi Uchide, Tatsuya Usui, Kazuaki Sasaki
    • 学会等名
      2024世界獣医がん学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 犬の正常膀胱オルガノイドを用いた新規化学発がんモデルの作製2023

    • 著者名/発表者名
      長嶌優子、山本晴、Yu Ting-Wei、臼井 達哉、佐々木 一昭
    • 学会等名
      第50回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of a novel screening method for molecular targeted therapy of canine and feline tumor2023

    • 著者名/発表者名
      Namiko Ikeda, Haru Yamamoto, Daiki Kato, Tatsuya Usui, Yuko Hashimoto, Yosuke Takahashi, Naohiro Takahashi, James Chambers, Kazuyuki Uchida, Ryohei Nishimura, Takayuki Nakagawa
    • 学会等名
      2024世界獣医がん学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オルガノイド培養法を活用した抗がん剤感受性検査の開発2023

    • 著者名/発表者名
      臼井達哉
    • 学会等名
      第19回日本獣医内科学アカデミー学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Urinary Microbiota analysis in dogs with Bladder Cancer2023

    • 著者名/発表者名
      LIU Yishan, Tatsuya Usui, Kazuaki Sasaki
    • 学会等名
      第5回日本獣医薬理学・毒性学会春季研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 伴侶動物のがん三次元培養法を活用した個別化獣医療の実現2022

    • 著者名/発表者名
      臼井達哉
    • 学会等名
      患者由来がんモデル学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 尿サンプル由来泌尿器がんオルガノイド培養法を用いた個別化獣医療の開発2022

    • 著者名/発表者名
      臼井達哉
    • 学会等名
      第三回コンパニオンアニマルのゲノム医療研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イヌ正常膀胱オルガノイド培養モデルの確立2022

    • 著者名/発表者名
      山本晴、藤坂航大、モハメドエルバダウィー、石原勇介、呰上大吾、打出毅、福島隆二、森崇、臼井達哉、佐々木一昭
    • 学会等名
      第17回日本獣医内科学アカデミー学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 三次元オルガノイド培養法を用いたオーダーメイド獣医療の開発と創薬への応用2021

    • 著者名/発表者名
      臼井達哉
    • 学会等名
      医薬品毒性機序研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3次元オルガノイド培養法を用いたイヌ正常膀胱のin vitroでの再現および解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤坂航大,モハメドエルバダウィー, 山本晴, 石原勇介,,臼井達哉 佐々木一昭
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 尿サンプル由来イヌ移行上皮癌オルガノイド培養法を用いた 抗がん剤感受性検査の開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤よもぎ, モハメドエルバダウィー、山本晴、森正弘、森崇、中川貴之、前田真吾、野口俊助、岩井聡美、呰上大吾、打出毅、福島隆治、臼井達哉、佐々木一昭
    • 学会等名
      第17回日本獣医内科学アカデミー学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 犬膀胱がん2.5Dオルガノイド培養法の確立2020

    • 著者名/発表者名
      アミラ アブゴマー、臼井 達哉、佐々木 一昭
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイド培養法を用いた犬膀胱がんに対するTrametinibの薬効薬理評価2020

    • 著者名/発表者名
      ○後藤 悠太,臼井 達哉,エルバダヴィー モハメド ,林 希佳,山中 恵
    • 学会等名
      第143回日本薬理学会関東部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 細胞外マトリックス実験法2021

    • 著者名/発表者名
      新井 克彦 編著  服部 俊治 編著
    • 総ページ数
      454
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621306857
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 非ヒト哺乳動物の腫瘍に対する分子標的抗腫瘍剤のスクリーニング方法2024

    • 発明者名
      加藤大貴、中川貴之、池田凡子、臼井達哉、山本晴
    • 権利者名
      加藤大貴、中川貴之、池田凡子、臼井達哉、山本晴
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-029742
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 膀胱がん用抗がん剤2024

    • 発明者名
      篠原祐太、中尾洋一、臼井達哉、山本晴、余、佐々木一昭
    • 権利者名
      篠原祐太、中尾洋一、臼井達哉、山本晴、余、佐々木一昭
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2024-051282
    • 出願年月日
      2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権2020

    • 発明者名
      臼井達哉 佐々木一昭 他
    • 権利者名
      臼井達哉 佐々木一昭 他
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-051580
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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