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患者由来オルガノイドを用いた婦人科神経内分泌腫瘍の治療抵抗性機構解明と治療薬同定

研究課題

研究課題/領域番号 23K08836
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56040:産婦人科学関連
研究機関千葉県がんセンター(研究所)

研究代表者

河野 眞美  千葉県がんセンター(研究所), 発がん制御研究部, 特任研究員 (60973295)

研究分担者 丸 喜明  千葉県がんセンター(研究所), 発がん研究グループ 発がん制御研究部, 研究員 (30742754)
田中 尚武  千葉県がんセンター(研究所), 婦人科, 診療部長 (80236611)
筆宝 義隆  千葉県がんセンター(研究所), 発がん制御研究部, 研究所長 (30359632)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード神経内分泌腫瘍 / 患者由来がんモデル / 3次元培養 / オルガノイド / 治療抵抗性 / 婦人科
研究開始時の研究の概要

婦人科神経内分泌腫瘍(GNEN)は稀な腫瘍で悪性度が高い。近年、高頻度の遺伝子異常や発がん機構の一端が明らかにされつつあるが、未だ治療法は確立されておらず臨床的に問題となっている。がんの本態解明や創薬開発を行う上で患者の病態を再現した疾患モデルは重要であり、近年患者由来オルガノイド(PDO)が注目されている。申請者らは婦人科がんのオルガノイド研究に豊富な経験と実績を有している。そこで本研究では樹立済みのGNENのPDO 3株を用いて、形態、組織学的特徴、遺伝子異常、遺伝子発現、リン酸化タンパク質、薬剤感受性などについて包括的に評価することで、治療抵抗性に関わる洞察の取得と治療薬候補を同定する。

研究実績の概要

患者由来オルガノイド(PDO)はもとの腫瘍の特徴を保持しているとされるが、婦人科神経内分泌腫瘍(GNEN)への応用例は非常に少ない。本研究ではPDOを用いてGNENの治療抵抗性に関わる洞察の取得および治療薬候補を同定することを目的とする。すでに樹立済みのGENE-PDO 3株(卵巣、子宮体部、子宮頸部由来のNENから1株ずつ)における神経内分泌マーカー4種(synaptophysin, chromogranin A, CD56, INSM1)の発現をウエスタンブロットで評価した。卵巣NEN-PDOではsynaptophysin, NCAM, INSM1、子宮体部NEN-PDOではsynaptophysin, INSM1のタンパク質発現が確認されたが、子宮頸部NEN-PDOではいずれの神経内分泌マーカーの発現も確認されなかった。そこで子宮頸部NEN-PDOがNEN由来であることを確認するため、409がん関連遺伝子のターゲットシーケンスを実施し、もとの腫瘍の遺伝子異常と比較した。全体で4つのmissense変異を同定し、この内3変異は共有、1変異はPDOのみで同定された。PDOの遺伝子変異がもとの腫瘍とほぼ共通であったことから、NEN由来のPDOであるが脱分化したことが強く示唆された。さらに、GENE-PDO 3株について、小細胞肺癌の治療で使用されるエトポシドを含む抗がん剤9種に対する感受性を評価したところ、PDO間で感受性に多様性がみられ、子宮体部NEN-PDOが最も抵抗性であった。本年度は新規に子宮頸部小細胞神経内分泌癌2例からPDO 4株、子宮頸部大細胞神経内分泌癌1例からPDO 3株を樹立し、現在樹立したPDOについての解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

婦人科神経内分泌腫瘍(GNEN)は稀な組織型ということもあり、患者由来オルガノイド(PDO)の報告は国際的にみても未だ非常に少ないが、今回子宮頸部NEN 3例からPDOの樹立に成功した。特に子宮頸部大細胞神経内分泌癌のPDOに関する報告は皆無であり、貴重なリソースとなることが期待される。また、GNENの同一症例から複数のPDOの樹立にも成功しており、より詳細な腫瘍細胞の多様性に関する研究が可能となった。一方で、GNENは稀な組織型のため、症例数の確保が課題と考えられた。

今後の研究の推進方策

樹立した婦人科神経内分泌腫瘍(GNEN)由来の患者由来オルガノイド(PDO)の病理組織学的解析や遺伝子異常の検索、腫瘍原性評価、薬剤感受性試験などを実施し、患者由来がんモデルとしての妥当性の確認および症例間や同一症例内でのPDOの多様性について評価する。GNEN-PDOを用いた薬剤・化合物スクリーニングを実施し、高い抗腫瘍効果を認める治療薬候補を選抜する。その後、選抜した個々の阻害剤について通常の薬剤感受性試験と同様にdose-response curveを作成して妥当性を確認する。引き続き新規のGENE症例からPDOの樹立とその多面的評価を実施する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Establishment and characterization of multiple patient-derived organoids from a case of advanced endometrial cancer2024

    • 著者名/発表者名
      Maru Yoshiaki、Kohno Mami、Suzuka Kiyomi、Odaka Akiko、Masuda Mari、Araki Akinobu、Itami Makiko、Tanaka Naotake、Hippo Yoshitaka
    • 雑誌名

      Human Cell

      巻: 37 号: 3 ページ: 840-853

    • DOI

      10.1007/s13577-024-01048-z

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 前臨床モデルとしての患者由来子宮頸がんオルガノイドの樹立2024

    • 著者名/発表者名
      丸喜明、田中尚武、伊丹真紀子、筆宝義隆
    • 学会等名
      第113回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] オルガノイドを用いた子宮体部癌肉腫の空間的多様性の評価と治療薬候補の探索2023

    • 著者名/発表者名
      丸喜明、田中尚武、伊丹真紀子、筆宝義隆
    • 学会等名
      第41回日本ヒト細胞学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Organoid-based evaluation of spatial diversity in an advanced uterine carcinosarcoma case2023

    • 著者名/発表者名
      丸喜明、田中尚武、筆宝義隆
    • 学会等名
      第82回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 子宮体・頸がんの治療戦略構築に向けた患者由来がんモデルの活用2023

    • 著者名/発表者名
      丸喜明
    • 学会等名
      日本患者由来がんモデル学会学術集会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス子宮内膜細胞の発がん課程における運命決定機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      筆宝義隆、丸喜明
    • 学会等名
      第27回日本がん分子標的治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス子宮内膜オルガノイドを用いた正常細胞の直接転換による転移性がん細胞の作出2023

    • 著者名/発表者名
      筆宝義隆、丸喜明
    • 学会等名
      第32回日本がん転移学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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