患者由来オルガノイドを用いた早期膵癌のバイオマーカー探索

• 研究課題/領域番号: 22K20920
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0903:器官システム内科学およびその関連分野
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 辻前 正弘 神戸大学, 医学部附属病院, 医員 (70961712)
• 研究期間 (年度): 2022-08-31 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 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)
• キーワード: 早期膵癌 / オルガノイド / 細胞外小胞 / 膵癌 / PanIN

研究開始時の研究の概要

膵癌は最難治癌であり、予後改善のためには早期発見が必須とされ、早期病変の病態解明が不可欠である。膵癌は、正常膵管上皮から前癌病変、膵管上皮のみに癌が留まる早期膵癌を経て浸潤性膵管癌に段階的に癌化すると考えられている。しかし、早期膵癌の診断率の低さから早期膵癌検体の入手や解析は困難で、膵癌研究の大部分は進行した膵癌検体のみが用いられてきた。申請者らが世界に先駆けて早期膵癌の患者検体から樹立に成功したヒトの正常膵管、前癌病変、早期膵癌の各段階の患者由来オルガノイドを用いて、前癌病変と早期膵癌の相違点を明らかにすることで、早期膵癌に特異的なバイオマーカーを探索することを目指す。

研究成果の概要

早期膵癌と呼ばれる膵癌の超早期の病変を含む膵癌患者より複数のヒト由来の3次元培養細胞株（オルガノイド）を樹立した。樹立されたオルガノイドは早期膵がんをよく模倣し、膵癌の超早期断簡における生物学的な特徴を全ゲノム解析、トランスクリプトーム解析により推察することが可能であった。さらに早期膵癌由来オルガノイドを用いて、癌より分泌される細胞外小胞を回収し、細胞外小胞に含まれているタンパク質やmicroRNAから、早期膵がんのバイオマーカーとして利用可能そうな候補を抽出することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵癌は正常膵管上皮から軽度異型膵上皮内腫瘍性病変, 高度異型膵上皮内腫瘍性病変（早期膵癌）を経て、浸潤性膵管癌に段階的に癌化すると考えられている。膵癌の予後改善には早期診断・早期治療が必須であるが、その早期診断率は極めて低く、早期膵癌検体の希少性自体が病態解明の大きな制約となってきた。我々が樹立成功した早期膵癌オルガノイドはヒトの膵癌の超早期病変のアバターとして使用することが可能であり、膵癌発生の病態解明における障壁であったサンプルの希少性を克服するものであった。今後、早期膵がんオルガノイドを用いた研究を展開することで、早期発見のバイオマーカーや膵癌発生の病態解明が進むことが期待される。