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オルガノイド培養を応用した大腸癌に対する次世代個別化医療の実現に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 21K08679
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55020:消化器外科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

唐澤 秀明  東北大学, 大学病院, 助教 (30547401)

研究分担者 大沼 忍  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (70451565)
山村 明寛  東北大学, 大学病院, 助教 (30814678)
黒羽 正剛  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (70709469)
小峰 啓吾  東北大学, 大学病院, 助教 (10725807)
岡村 容伸  東北大学, 未来型医療創成センター, 助教 (00837495)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードオルガノイド / 大腸癌 / MAPK / ERK阻害薬 / 個別化医療
研究開始時の研究の概要

近年、癌化学療法における個別化医療が推進され、遺伝子変異に基づくコンパニオン診断を利用した遺伝子パネル検査が臨床応用されてきた。しかしながら費用は高く、薬剤投与に至る確率が低い等、課題が多いのが現状である。申請者らは“オルガノイド培養”に着目し、臨床応用を目指して研究を行っているが、短期間かつ低コストに抗がん剤感受性を予測可能な、遺伝子パネル検査と双璧をなす次世代ツールとなる可能性を強く感じている。本研究では大腸癌オルガノイド感受性試験の臨床応用に向けて、①細胞障害性薬剤に対するエビデンスの創出、②分子標的薬に対するオルガノイド感受性試験の優位性を明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

大腸癌においてMAPK経路は重要である。MAPK経路の下流にあるERKを阻害するERK阻害薬(SCH772984)は、BRAFやKRAS変異のある癌細胞株に有効であるが、ヒトにおける有効性は証明されていない。そこでMAPK経路の遺伝子変異がオルガノイドによるSCH772984の感受性を規定するかを検証した。13検体より培養したオルガノイドに対して感受性試験を行ったところ、BRAFまたはKRAS変異症例の6/7例が感受性を示し、BRAF・KRAS野生型の5/6例は耐性であった。オルガノイドによる感受性試験は遺伝子変異に基づく治療戦略の限界を補填し、個別化医療へ貢献できる可能性を秘めている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

NGSによって包括的に遺伝子変異を把握する個別化医療は、近年急速に発達してきているが、遺伝子変異のみによるアプローチは予測にとどまり、NGSを用いた薬剤選択とオルガノイドにおける薬剤反応は必ずしも一致しないことが分かった。オルガノイド培養を用いた感受性試験ははNGSの弱点を補い、より精度の高い個別化医療を実現するために有用な手法となる可能性があると考えらえた。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dickkopf 1 is expressed in normal fibroblasts during early stages of colorectal tumorigenesis2024

    • 著者名/発表者名
      Inomata Yushi、Kuroha Masatake、Shimoyama Yusuke、Naito Takeo、Moroi Rintaro、Shiga Hisashi、Kakuta Yoichi、Karasawa Hideaki、Onuma Shinobu、Kinouchi Yoshitaka、Masamune Atsushi
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 13 号: 2

    • DOI

      10.1002/cam4.6992

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The association between ERK inhibitor sensitivity and molecular characteristics in colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Tayama Hodaka、Karasawa Hideaki、Yamamura Akihiro、Okamura Yasunobu、Katsuoka Fumiki、Suzuki Hideyuki、Kajiwara Taiki、Kobayashi Minoru、Hatsuzawa Yuuri、Shiihara Masahiro、Bin Li、Gazi Md Yeashin、Sato Mizuki、Kumada Kazuki、Ito Shigehiro、Shimada Muneaki、Furukawa Toru、Kamei Takashi、Ohnuma Shinobu、Unno Michiaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 560 ページ: 59-65

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.04.130

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wnt5a in cancer-associated fibroblasts promotes colorectal cancer progression2021

    • 著者名/発表者名
      Hirashima Tomoaki、Karasawa Hideaki、Aizawa Takashi、Suzuki Takashi、Yamamura Akihiro、Suzuki Hideyuki、Kajiwara Taiki、Musha Hiroaki、Funayama Ryo、Shirota Matsuyuki、Ohnuma Shinobu、Nakayama Keiko、Unno Michiaki
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 568 ページ: 37-42

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.06.062

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative microexon splicing by RBFOX2 and PTBP1 is associated with metastasis in colorectal cancer2021

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Y*, Funayama R*, Shirota M, Kikukawa Y, Ohira M, Karasawa H, Kobayashi M, Ohnuma S, Unno M, Nakayama K. *Equal contribution.
    • 雑誌名

      International Journal of Cancer

      巻: 149 号: 10 ページ: 1787-1800

    • DOI

      10.1002/ijc.33758

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 癌関連繊維芽細胞はWntシグナル経路を介して大腸癌におけるリンパ行性転移に関与する2022

    • 著者名/発表者名
      唐澤秀明,村上 圭吾, 相澤 卓, 平嶋 倫亮, 三浦 康, 佐々木 宏之 小野 智之, 小林 実, 梶原 大輝, 亀井 尚, 大沼 忍, 海野 倫明
    • 学会等名
      第60回日本癌治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸癌切除検体を用いたトランスレーショナル研究~癌関連線維芽細胞とオルガノイド~2022

    • 著者名/発表者名
      唐澤秀明,相澤卓,平嶋倫亮,田山穂高,市川英孝,小林実,梶原大輝,山村明寛,神山篤史,渡辺和宏,森川孝則,石田孝宣,亀井尚,大沼忍,海野倫明
    • 学会等名
      第122回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大腸癌におけるERK阻害薬感受性とMAPK経路遺伝子変異の関連性2021

    • 著者名/発表者名
      田山穂高,唐澤秀明,山村明寛,梶原大輝,小林実,椎原正尋,島田宗昭,古川徹,亀井尚,大沼忍,海野倫明
    • 学会等名
      第80回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] クリニカルバイオバンク検体の解析が大腸癌の分子特性と薬剤感受性の関係の一部を解明した

    • URL

      https://www.ingem.oas.tohoku.ac.jp/archives/591

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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