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頭頸部癌オルガノイドモデルを用いた治療効果予測と新規バイオマーカー開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K15897
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関藤田医科大学

研究代表者

柳 久乃  藤田医科大学, 医学部, 講師 (40868949)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード頭頸部扁平上皮癌 / 患者由来腫瘍オルガノイド / 治療抵抗性癌細胞 / 遺伝子解析 / 治療効果 / 頭頸部癌 / オルガノイド / 効果予測
研究開始時の研究の概要

頭頸部扁平上皮癌(以下、頭頸部癌)で用いられる抗がん剤は、その有効性の低さと有害事象の多さにも関わらず、感受性や抵抗性を予測するバイオマーカーは開発されていない。本研究では、従来、がん研究に用いられてきた細胞株モデルに比べて患者腫瘍の薬剤感受性や細胞の不均一性が保持された患者由来オルガノイドをモデルシステムとする。多様なオルガノイドライブラリーの構築後、抗がん剤感受性の評価と抗がん剤抵抗性細胞の単離を行い、抗がん剤抵抗性に関わる遺伝子群を同定し、バイオマーカーとしての臨床応用を目指す。

研究実績の概要

頭頸部扁平上皮癌(以下、頭頸部癌)に用いられる抗がん剤は、その有効性の低さと有害事象の多さにも関わらず、感受性や抵抗性を予測するバイオマーカーは開発されていない。本研究では、従来、がん研究に用いられてきた細胞株モデルに比べて患者腫瘍の薬剤感受性や細胞の不均一性が保持された患者由来腫瘍オルガノイドをモデルシステムとして用いることとし、多様な頭頸部癌オルガノイドライブラリーを構築したのち、抗がん剤感受性の評価と抗がん剤抵抗性細胞の単離を行い、抗がん剤抵抗性に関わる遺伝子群を同定し、バイオマーカーとしての臨床応用を目指す。
本年度は、患者由来腫瘍オルガノイド培養法の確立と頭頸部癌オルガノイドライブラリーの構築を目標とした。藤田医科大学 耳鼻咽喉科・頭頸部外科を受診する患者のうち、扁平上皮癌と診断された患者から検体の提供を受け、腫瘍オルガノイドを作製した。手術検体に加え、マウス患者腫瘍組織移植モデル(PDX)からも数種類の腫瘍オルガノイドを作製し、これまでに10例程度の腫瘍オルガノイドの樹立に成功した。さらに、検体提供患者の病期や治療歴をはじめとする様々な臨床情報を取得し、樹立した腫瘍オルガノイドに紐付けて適切に管理した。また、作製した腫瘍オルガノイドは組織学的な解析により、元の患者腫瘍との類似性を確認した。
現在、樹立した腫瘍オルガノイドに対して、頭頸部癌に用いられる抗がん剤の感受性試験を行っている。

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

現在までに、10例程度の患者由来頭頸部癌オルガノイドの樹立に成功した。これらの腫瘍オルガノイドは様々な臨床情報が紐づいていることに加え、元の患者腫瘍の特性を保持していることを病理学的に確認した。さらに、樹立した腫瘍オルガノイドを用いて、薬剤感受性試験や薬剤耐性の腫瘍を作製する研究に取り込んでいる。これらの進捗状況を鑑み、本研究は順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

引き続き患者由来頭頸部癌オルガノイドの新規作製を進め、ライブラリーの拡充を進める。樹立した腫瘍オルガノイドを用いて、シスプラチンやセツキシマブなど抗がん剤や放射線照射に対する感受性を検討し、治療に抵抗性を有するオルガノイドを作製する。患者の臨床経過を追い、抗がん剤や放射線による治療を受けていれば、その治療効果と腫瘍オルガノイドの感受性との相関関係を検討する。さらに、作製した治療抵抗性オルガノイドの遺伝子発現をRNAシーケンスにより解析し、治療抵抗性を特徴づける遺伝子の同定を目指す。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 抗がん剤の薬剤選択に向けた患者由来腫瘍オルガノイド培養法の確立2023

    • 著者名/発表者名
      柳久乃、渡辺崇、加藤久幸、楯谷一郎、山田勢至、水谷泰嘉、鈴木元、牛田かおり、浅井直也、佐谷秀行、河田健司
    • 学会等名
      藤田EXPO2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 頭頸部癌患者由来検体を用いた研究プラットフォームの樹立と新規治療開発への応用2023

    • 著者名/発表者名
      渡辺崇、柳久乃、加藤久幸、楯谷一郎、山田勢至、水谷泰嘉、鈴木元、牛田かおり、浅井直也、河田健司、佐谷秀行
    • 学会等名
      藤田EXPO2023
    • 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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