| 研究課題/領域番号 |
17K08755
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| 研究機関 | 千葉県がんセンター(研究所) |
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研究代表者 |
山口 武人 千葉県がんセンター(研究所), 消化器内科, 病院長 (00241969)
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| 研究分担者 |
喜多 絵美里 千葉県がんセンター(研究所), 消化器内科, 医長 (20773980)
筆宝 義隆 千葉県がんセンター(研究所), 発がん制御研究部, 部長 (30359632)
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)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | オルガノイド / 膵臓粘液腫瘍 |
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| 研究実績の概要 |
膵管内乳頭粘液性腫瘍 (IPMN:intraductal papillary mucinous neoplasm)は膵前がん病変の一つである。依然としてその病態や悪性化機構などにおいて不明な点が多く、また細胞診や画像による診断の質にも改善が必要な状態である。本研究では経口膵管鏡の開発に関与した代表研究者と、正常オルガノイドのin vitro発がん系を開発した分担研究者の両者が、それぞれ高い優位性を有する技術を組み合わせることで、革新的なIPMN診断法を開発することを目的とした。平成30年度までに、膵管鏡で粘液の含有率の高い膵液検体から腫瘍細胞を回収する手法を開発し、15例についてオルガノイド培養に成功した。これは外科手術により切除されたIPMNおよび嚢胞の内腔液から培養を試みた際には全例で不成功だったことと極めて対照的であり、膵管鏡で膵液を採取することの優位性を示すものと考えられる。一方、IPMNにおいて頻度の高い変異であるKRASやGNASについてデジタルPCRや次世代シークエンサーによるパネル検査で解析を進めた。想定されるよりも変異陽性率が低かったため、培養開始前の膵液検体が入手可能な症例についてはこれらについても変異検索を行った。その結果、オルガノイド培養中にこれらの変異陽性細胞の率が低下する場合が少なくないことを見出した。そのため、培養条件の最適化が必要と考えられた。すべてのオルガノイドについてヌードマウス皮下へ移植したところ一部の症例が生着し、これらについてはがん化したIPMNであると結論した。
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| 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
IPMN患者の膵液は腫瘍が産生する粘液のために極めて粘性が高く、そのままでは培養開始が困難である。また、臨床検体のためコンタミネーションのリスクも高い。こうした問題点に対して幅広い検討を行い、３次元培養が可能となった。IPMN細胞の培養はこれまで世界的に成功例がないため重要な成果であると考えられる。オルガノイドに対するMucinの免疫染色では、細胞診での染色パターンと一致する場合が多かったが、一部で異なるサブタイプに転換している場合もあった。腫瘍内のheterogeneityまたは培養環境下で誘導される分化の両面の可能性について検討を進めている。また、IPMNで頻度の高いGNASやKRASについてはオルガノイドでの評価で陽性の場合に、元の膵液検体でも検索したところ、変異陽性細胞の割合が低下している場合が多いことを見出した。このことは、現在の培養条件下では正常細胞あるいは腫瘍中変異陽性細胞が負の選択圧にさらされていることを示唆しており、いくつかの因子について変更した上での培養の検討を進めている。一方、ヌードマウスで皮下腫瘍を形成した症例では変異陽性細胞が保たれていることから、これらの変異はin vivoでは優位性を示すと考えられた。一部の症例でアレイCGHを施行したがゲノムのコピー数に関しては顕著な変化は認められず、前癌病変として矛盾しない所見だった。
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| 今後の研究の推進方策 |
IPMNは必ずしも症例数の多い疾患ではなく、培養成功例の報告もないことから、現在得られた症例について、オルガノイド、切除検体、膵液、皮下腫瘍等に関するゲノムおよび病理組織像の解析を完了した段階での論文化を予定している。オルガノイドの病理所見は細胞診との類似性があるものの、独特の所見を呈するため、新たに診断基準等を設定する必要がある。そのため、IPMNを専門とする病理学者の協力を仰ぎながら手術検体、膵液細胞診などと類似性を元に、オルガノイド組織像の統一的な診断基準作成を進めている。IPMN患者の膵液から得られたオルガノイドにはIPMNとして矛盾しない細胞が含まれていることは確実だが、培養の継続によりそれらが排除されていく場合も少なくないことから、培養液の組成に関しては検討の継続が必要である。さらに、前癌病変としての性質を踏まえ、p53やPTENなどのがん抑制遺伝子の発現抑制を行うことで免疫不全マウスでの腫瘍原性を獲得するか、あるいはオルガノイドとしての組織像の変化が誘導されるかなどについて検討を進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度末に注文した消耗品の納品が４月以降となったために残額が生じた。その後納品され使用済となっている。
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