FGF-FGFR活性化去勢抵抗性前立腺癌オルガノイドの解析による個別化医療の探求

• 研究課題/領域番号: 21K09372
• 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56030:泌尿器科学関連
• 研究機関: 神戸大学 (2023); 広島大学 (2021-2022)
• 研究代表者: 亭島 淳 神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (20397962)
• 研究分担者: 小畠 浩平 広島大学, 病院(医), 助教 (10749998) ; 坂本 直也 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, ユニット長 (20571798) ; 後藤 景介 広島大学, 病院(医), 助教 (30784251) ; 関野 陽平 広島大学, 医系科学研究科(医), 助教 (30837810) ; 池田 健一郎 広島大学, 病院(医), 助教 (50624863) ; 林 哲太郎 広島大学, 医系科学研究科(医), 専門研究員 (60612835) ; 井上 省吾 広島大学, 病院(医), 講師 (90457177) ; 日向 信之 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (10598816)
• 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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 去勢抵抗性前立腺癌 / 繊維芽細胞成長因子 / オルガノイド / 前立腺癌 / FGF-FGFR / 個別化医療

研究開始時の研究の概要

1) CRPC症例の組織に由来したオルガノイドを樹立し、FGF-FGFRファミリー、AR、NEマーカーの発現を免疫組織染色およびreal time PCR法で評価、FGF-FGFRsが活性化されたオルガノイドを抽出し、網羅的遺伝子発現解析、薬剤感受性評価を行う。
2) 薬剤耐性CRPCオルガノイドを樹立しFGF-FGFRファミリーの発現解析、網羅的遺伝子発現解析、薬剤感受性評価を行う。
3) FGF-FGFRsについて遺伝子編集したCRPCオルガノイドにおける増殖能、転移能、薬剤感受性を解析する。

研究実績の概要

去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)の中でも特に治療抵抗性となるアンドロゲンレセプター(AR)陰性症例では、これまで広く知られてきた神経内分泌分化(NE)を有 する癌の他に高頻度に繊維芽細胞成長因子とその受容体(FGF-FGFR)のシグナル活性化で特徴づけられる症例集団の存在が報告されており、個別化医療の確立と 新たな治療標的同定のためにFGF-FGFRの多様な分子機構の解明が急務である。オルガノイドは患者ごとの組織の特性をin vitroで忠実に再現することができる画 期的なモデルである。我々はすでに患者由来CRPCオルガノイドの樹立と薬剤感受性の解析に成功しているが、本研究ではオルガノイドを用いて患者ごとに異なる FGF-FGFRシグナルの異常を解明する。本研究を介して、CRPC症例ごとのFGF-FGFRシグナルの異常と薬剤感受性が明らかになることが期待される。 そこで、私たちはCRPC患者由来オルガノイドを作成して、FGF3, FGF4, FGF19, FGF21, FGF23, FGFR1,FGFR2, FGFR3, FGFR4の発現解析を行った。さらに前立腺周 囲脂肪組織でも同様にFGF-FGFRシグナルの亢進を確認した。次にCRPC患者由来オルガノイドにドセタキセル、カバジタキセルを添加し、薬剤感受性を調べた。ド セタキセル、カバジタキセル存在下で培養・継代し、各薬剤耐性オルガノイドを作成を行っている。申請者らはそれと別個にFGFファミリーの発現自体を上昇させる可能性のある遺伝子変異の探索を行った。その結果、特にヒストン脱メチル化因子であるKDM6Aの機能欠失型変異に着目した。CRISPR-Cas9系を用いてKDM6Aを欠失させ、FGFファイミリーの発現レベルをmRNAレベルで確認したところ、エンドクラインFGF（FGF19, 21, 23）の発現がいずれも有意に低下している事が判明した。また、AR発現を観察したところ、これも有意に発現が低下していることが判明した。このことから、CRPCにおけるAR非依存性にはKDM6Aが関与している事が示唆された。