オルガノイドを用いた胃発癌機構解析

• 研究課題/領域番号: 20K07422
• 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49030:実験病理学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 国田 朱子 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (50608768)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022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); 2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 胃癌 / オルガノイド / 腸上皮化生

研究開始時の研究の概要

胃癌は日本人に多い癌であり胃癌制圧の為の基礎研究が急務である。これまでに多くの胃癌ゲノムデータが蓄積されているものの胃上皮培養法の欠如により胃発癌を端的に解析することが困難であり胃発癌分子機構は未解明であった。本研究ではオルガノイド、ゲノム編集技術などの先端研究手法を応用することにより胃発癌機構を解明する。特に胃発癌過程の中で腸上皮化生に注目し、オルガノイドモデルを用いて腸上皮化生の特性解析を行い癌化への関与の有無を明確に証明する。

研究成果の概要

胃癌切除検体から背景、腸上皮化生、腫瘍オルガノイドを樹立する方法を確立した。腫瘍由来オルガノイドをヌードマウスやSCIDマウスの皮下に移植したxenograftは樹立元の手術検体の組織像と同様の構造が形成されており手術検体の特性を反映した胃癌モデルが確立できた。またオルガノイドへの遺伝子導入法としてこれまで使用していたエレクトロポレーション法に加えレンチウイルスを用いた方法を改良し、細胞の生存率がより高く、かつ導入効率がより高い（30%程度）方法を確立した。本手法は腸上皮化生や胃癌を始め胃のあらゆる病態解明に応用可能と考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

胃癌は日本人に多い癌であり胃癌制圧の為の基礎研究が急務である。これまでに多くの胃癌のゲノムデータが蓄積されているものの胃上皮培養法の欠如により胃発癌を端的に解析することが困難であり、胃発癌分子機構は未解明であった。本研究では新たな胃の病態モデルとしてオルガノイド技術の開発を行った。本技術により胃癌の病態に限らず他の臓器に応用することにより、あらゆる臓器の病態解明に結びつくと考えられる基盤を形成した。

研究成果

• [雑誌論文] Tie2-Cre-Induced Inactivation of Non-Nuclear Estrogen Receptor-α Signaling Abrogates Estrogen Protection Against Vascular Injury (2023)
  • 著者名/発表者名: Liu Pang-Yen、Fukuma Nobuaki、Hiroi Yukio、Kunita Akiko、Tokiwa Hiroyuki、Ueda Kazutaka、Kariya Taro、Numata Genri、Adachi Yusuke、Tajima Miyu、Toyoda Masayuki、Li Yuxin、Noma Kensuke、Harada Mutsuo、Toko Haruhiro、Ushiku Tetsuo、Kanai Yoshimitsu、Takimoto Eiki、Liao James K.、Komuro Issei
  • 雑誌名: JACC: Basic to Translational Science 巻: 8 号: 1 ページ: 55-67
  • DOI: 10.1016/j.jacbts.2022.07.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Loss of viral genome with altered immune microenvironment during tumour progression of <scp>Epstein‐Barr virus</scp> ‐associated gastric carcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Kondo Atsushi、Shinozaki‐Ushiku Aya、Rokutan Hirofumi、Kunita Akiko、Ikemura Masako、Yamashita Hiroharu、Seto Yasuyuki、Nagae Genta、Tatsuno Kenji、Aburatani Hiroyuki、Koinuma Daizo、Ushiku Tetsuo
  • 雑誌名: The Journal of Pathology 巻: - 号: 2 ページ: 124-136
  • DOI: 10.1002/path.6067
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Microsatellite instability profiles of gastrointestinal cancers: comparison between non‐colorectal and colorectal origin (2022)
  • 著者名/発表者名: Shinozaki‐Ushiku Aya、Kunita Akiko、Iwasaki Akiko、Kato Moe、Yamazawa Sho、Abe Hiroyuki、Ushiku Tetsuo
  • 雑誌名: Histopathology 巻: 82 号: 3 ページ: 466-477
  • DOI: 10.1111/his.14830
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-grade transformation of pancreatic neuroendocrine tumor associated with TP53 mutations: A diagnostic pitfall mimicking neuroendocrine carcinoma. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Shinozaki-Ushiku A, Kunita A, Yasunaga Y, Akamatsu N, Hasegawa K, Ushiku T.
  • 雑誌名: Pathol Int. 巻: 72(8) 号: 8 ページ: 411-418
  • DOI: 10.1111/pin.13252
  • 査読あり
• [雑誌論文] KRAS mutation in intrahepatic cholangiocarcinoma: linkage with metastasis-free survival and reduced E-cadherin expression. (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Kunita A, Yamagishi M, Ishikawa S, Katoh H, Yamamoto H, Abe J, Arita J, Hasegawa K, Shibata T, and Ushiku T.
  • 雑誌名: Liver Int. 巻: 42 号: 10 ページ: 2329-2340
  • DOI: 10.1111/liv.15366
  • 査読あり
• [雑誌論文] KRAS variant allele frequency, but not mutation positivity, associates with survival of patients with pancreatic cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Masugi Y, Inoue Y, Hamada T, Tanaka M, Takamatsu M, Arita J, Kato T, Kawaguchi Y, Kunita A, Nakai Y, Nakano Y, Ono Y, Sasahira N, Takeda T, Tateishi K, Uemura S, Koike K, Ushiku T, Takeuchi K, Sakamoto M, Hasegawa K, Kitago M, Takahashi Y, Fujishiro M.
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: - 号: 9 ページ: 3097-3109
  • DOI: 10.1111/cas.15398
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced PD-L1 Expression in LMP1-Positive Cells of Epstein-Barr Virus-associated Malignant Lymphomas and Lymphoproliferative Disorders: A Single-cell Resolution Analysis with Multiplex Fluorescence Immunohistochemistry and In Situ Hybridization (2022)
  • 著者名/発表者名: Ayako Kume, Aya Shinozaki-Ushiku, Akiko Kunita, Atsushi Kondo, Tetsuo Ushiku
  • 雑誌名: American Journal of Surgical Pathology 巻: 46 号: 10 ページ: 1386-1396
  • DOI: 10.1097/pas.0000000000001919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Somatic GJA4 gain-of-function mutation in orbital cavernous venous malformations (2022)
  • 著者名/発表者名: Hongo Hiroki、Miyawaki Satoru、Teranishi Yu、Mitsui Jun、Katoh Hiroto、Komura Daisuke、Tsubota Kinya、Matsukawa Takashi、Watanabe Masakatsu、Kurita Masakazu、Yoshimura Jun、Dofuku Shogo、Ohara Kenta、Ishigami Daiichiro、Okano Atsushi、Kato Motoi、Hakuno Fumihiko、Takahashi Ayaka、Kunita Akiko、Ishiura Hiroyuki、et al.
  • 雑誌名: Angiogenesis 巻: 26 号: 1 ページ: 37
  • DOI: 10.1007/s10456-022-09846-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Enhanced PD-L1 Expression in LMP1-Positive Cells of Epstein-Barr Virus-associated Malignant Lymphomas and Lymphoproliferative Disorders: A Single-cell Resolution Analysis with Multiplex Fluorescence Immunohistochemistry and In Situ Hybridization (2022)
  • 著者名/発表者名: Kume Ayako, Shinozaki-Ushiku Aya, Kunita Akiko, Kondo Atsushi, Ushiku Tetsuo
  • 雑誌名: American Journal of Surgical Pathology 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] KRAS variant allele frequency, but not mutation positivity, associates with survival of patients with pancreatic cancer (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki T, Masugi Y, Inoue Y, Hamada T, Tanaka M, Takamatsu M, Arita J, Kato T, Kawaguchi Y, Kunita A, Nakai Y, Nakano Y, Ono Y, Sasahira N, Takeda T, Tateishi K, Uemura S, Koike K, Ushiku T, Takeuchi K, Sakamoto M, Hasegawa K, Kitago M, Takahashi Y, Fujishiro M
  • 雑誌名: Cancer Science 巻: -
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Helicobacter pylori CagA elicits BRCAness to induce genome instability that may underlie bacterial gastric carcinogenesis (2021)
  • 著者名/発表者名: S Imai, T Ooki, N Murata-Kamiya, D Komura, K Tahmina, W Wu, Atsushi Takahashi-Kanemitsu, C T Knight, A Kunita, N Suzuki, A Del Valle, M Tsuboi, M Hata, Y Hayakawa, N Ohnishi, K Ueda, M Fukayama, T Ushiku, S Ishikawa, M Hatakeyama
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: 29 号: 6 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1016/j.chom.2021.04.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Human Leukocyte Antigen Class I Deficiency in Gastric Carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Akiko、Shinozaki-Ushiku Aya、Kunita Akiko、Yamazawa Sho、Sato Yasuyoshi、Yamashita Hiroharu、Fukayama Masashi、Seto Yasuyuki、Ushiku Tetsuo
  • 雑誌名: American Journal of Surgical Pathology 巻: 45 号: 9 ページ: 1213-1220
  • DOI: 10.1097/pas.0000000000001779
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virus?host interactions in carcinogenesis of Epstein-Barr virus-associated gastric carcinoma: Potential roles of lost ARID1A expression in its early stage (2021)
  • 著者名/発表者名: Abe Hiroyuki、Kunita Akiko、Otake Yuya、Kanda Teru、Kaneda Atsushi、Ushiku Tetsuo、Fukayama Masashi
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 16 号: 9 ページ: e0256440-e0256440
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0256440
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Helicobacter pylori CagA Induces BRCAness that Elicits Genome Instability Underlying Bacterial Hit-and-Run Gastric Carcinogenesis (2021)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Imai,Takuya Ooki, Naoko Murata-Kamiya, Daisuke Komura, Kamrunnesa Tahmina, Weida Wu, Atsushi Takahashi-Kanemitsu, Christopher Takaya Knight, Akiko Kunita, Nobumi Suzuki, Mayo Tsuboi, Masahiro Hata, Yoku Hayakawa, Naomi Ohnishi, Koji Ueda, Masashi Fukayama, Tetsuo Ushiku, Shumpei Ishikawa, Masanori Hatakeyama
  • 雑誌名: Cell Host & Microbe 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Programmed cell death protein 1/programmed death ligand 1 but not HER2 is a potential therapeutic target in gastric neuroendocrine carcinoma (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamashita Satoshi、Abe Hiroyuki、Kunita Akiko、Yamashita Hiroharu、Seto Yasuyuki、Ushiku Tetsuo
  • 雑誌名: Histopathology 巻: 78 号: 3 ページ: 381-391
  • DOI: 10.1111/his.14230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exosomes of Epstein-Barr Virus-Associated Gastric Carcinoma Suppress Dendritic Cell Maturation (2020)
  • 著者名/発表者名: Hinata Munetoshi、Kunita Akiko、Abe Hiroyuki、Morishita Yasuyuki、Sakuma Kei、Yamashita Hiroharu、Seto Yasuyuki、Ushiku Tetsuo、Fukayama Masashi
  • 雑誌名: Microorganisms 巻: 8 号: 11 ページ: 1776-1776
  • DOI: 10.3390/microorganisms8111776
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] RNAパネル検査に適した病理組織検体の取り扱い方法の最適化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 国田朱子,牛久綾,牛久哲男
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 胃癌およびその他の消化管癌におけるマイクロサテライト不安定性検査の妥当性の比較 (2022)
  • 著者名/発表者名: 牛久綾,国田朱子,牛久哲男
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 膵癌におけるDroplet digital PCRを用いたKRAS変異検出: 多施設コホートにおける臨床検体の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 鈴木 辰典, 眞杉 洋平, 高松 学, 濱田 毅, 田中 麻理子, 国田 朱子, 中野 容, 立石 敬介, 小池 和彦, 牛久 哲男, 坂元 亨宇, 竹内 賢吾, 北郷 実, 藤城 光弘
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] TP53変異付加により悪性度が高まったと考えられる膵神経内分泌腫瘍の進展過程をとらえた剖検例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 近藤 篤史, 田中 麻理子, 大澤 一太, 牛久 綾, 国田 朱子, 安永 瑛一, 赤松 延久, 小峯 弓子, 鈴木 伸三, 藤城 光弘, 長谷川 潔, 牛久 哲男
  • 学会等名: 第68回日本病理学会秋期特別総会
• [学会発表] 手つなぎ型胃癌とびまん型胃癌をつなぐゲノム異常 (2021)
  • 著者名/発表者名: 六反啓文、国田朱子、柴田龍弘、牛久哲男
  • 学会等名: 第110回日本病理学会総会
• [学会発表] マイクロサテライト不安定性小腸癌の臨床病理学的検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 加藤萌、牛久綾、国田朱子、牛久哲男
  • 学会等名: 第110回日本病理学会総会
• [学会発表] EBウイルス関連胃癌の進展過程で癌細胞からEBウイルスが消失した一例 (2021)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、六反啓文、国田朱子、牛久哲男
  • 学会等名: 第 90 回 日本病理学会関東支部学術集会
• [学会発表] EBV partially positive gastric cancer: evidence of hit-and-run carcinogenesis? (2021)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、六反啓文、国田朱子、牛久綾、牛久哲男
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 肝内胆管癌の臨床病理学的振る舞いにおけるKRASの意義 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中麻理子、山岸誠、国田朱子、石川俊平、加藤洋人、長谷川潔、有田淳一、柴田龍弘、牛久哲男
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 手つなぎ型胃癌のゲノム異常・病理像・進展形式の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 六反啓文、新井康仁、国田朱子、細田文恵、柴田龍弘、牛久哲男
  • 学会等名: 第80回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 胃癌細胞におけるARID1A発現低下はEBVの感染を促進する (2020)
  • 著者名/発表者名: 阿部浩幸、国田朱子、牛久哲男、深山正久
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会
• [学会発表] AFP産生胃癌におけるHLA-G発現の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 深澤京、山澤翔、岩﨑晶子、国田朱子、牛久綾、牛久哲男
  • 学会等名: 第109回日本病理学会総会