研究課題/領域番号 |
18K09217
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研究機関 | 山形大学 |
研究代表者 |
永瀬 智 山形大学, 医学部, 教授 (00292326)
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研究分担者 |
清野 学 山形大学, 医学部, 助教 (40594320)
太田 剛 山形大学, 医学部, 講師 (50375341)
榊 宏諭 山形大学, 医学部, 客員研究員 (80744458)
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研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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キーワード | 卵巣癌 / メタボローム解析 / 抗がん剤耐性 / PDX / オルガノイド |
研究実績の概要 |
実臨床に即したマウス卵巣癌再発モデルを確立するため、癌患者由来の組織をマウスに移植するpatient-derived xenograft (PDX)を行った。昨年度は卵巣癌患者5例から採取した腫瘍組織を6~8週齢メスヌードマウス(BALB/c nu/nu)の皮下に移植したが腫瘍形成を認めず、今年度はより免疫寛容である5~6週齢メスhairless SCIDマウス(Crlj:SHO-PrkdcscidHrhr)を用いた。また、腫瘍形成促進を目的とし、腫瘍細胞をmediumで希釈したマトリゲルと混合してマウスへ投与した。卵巣癌(組織型:小細胞癌)患者から採取した腫瘍細胞をマウスに皮下投与したところ、腫瘍形成を認めた。腫瘍摘出後、腫瘍の細片、トリプシン処理、フィルターを通して腫瘍細胞を回収し、再度マウスの皮下に移植したところ腫瘍形成を得られ、PDXの継代を行うことができた。しかしながら、細胞株樹立を目的にPDXで形成された腫瘍細胞をin vitroでの培養を試みたが、腫瘍細胞の接着・増殖を認めなかった。細胞株樹立においても、細胞増殖の足場となるマトリゲルの存在が重要であると推察し、オルガノイド培養による細胞株樹立を行った。PDXで得られた腫瘍組織をmediumで5回洗浄後、ハサミで細片し、dispaseとcollagenaseで37度50分反応させて細胞を回収した。マトリゲルを重層させたdishへmediumで希釈した腫瘍細胞を播種して24時間後に細胞のマトリゲルへ接着を確認し、腫瘍細胞の継代を行い、腫瘍細胞の増殖を認めた。PDXの実験系が確立されたが、PDXによる腫瘍形成は卵巣癌の組織型によって異なる可能性がある。そこで、今後は患者検体のオルガノイド培養を行い、細胞株を樹立した上で腫瘍細胞をマウスに投与し、卵巣癌再発モデルマウスを作製する。
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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
研究の第一段階であるPDXを樹立する実験系が確立した。さらに患者検体から腫瘍組織を採取し、細胞株を樹立するためのオルガノイド培養の実験系も確立されつつある。オルガノイド培養後、マウスに投与してPDX樹立ができれば、マウス腹腔内に腫瘍細胞を投与し、播種を確認後、麻酔下に腫瘍減量術を行い、術後抗癌剤を投与して、残存した腫瘍を摘出するマウス卵巣癌再発モデルの作製が可能である。 モデル作製後は、液体クロマトグラフィー質量分析装置(LC-MS)を用いたメタボローム解析を行い、再発卵巣癌組織のメタボロームプロファイルを解析することで抗癌剤耐性に関連する代謝経路および代謝因子を明らかにすることができる。我々はメタボローム解析には精通しており、その後の研究は順調に進むと考えている。
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今後の研究の推進方策 |
患者検体から採取した腫瘍組織をオルガノイド培養後、マウスに投与してPDX樹立の実験系が確立されつつあり、マウス卵巣癌再発モデルの作製が可能となった。モデルから採取した腫瘍組織のメタボローム解析を行い、主成分分析および階層的クラスタリング解析、ヒートマップ作製を行い、薬剤耐性に関連した代謝産物を効率的に絞り込む。また、パスウェイ解析の結果も合わせ、薬剤耐性に強く関与する代謝経路も検討する。さらに薬剤耐性に関連する代謝経路・代謝因子を制御する遺伝子も同定する。さらに、それらの代謝因子の阻害剤、あるいは賦活剤を用いて抗腫瘍効果を検証する。 最終的には同定した薬剤耐性に関連する代謝経路・代謝因子を制御する遺伝子の発現を臨床検体で確認する。後方視的にTC療法の効果について良好群と不良群にわけ、両群における発現の相違を解析し、TC療法の効果予測因子となりうるか、予後因子となりうるかどうかなどバイオマーカーへの応用可能性についても検証する。
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次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額には、メタボローム解析のための外部発注費、薬剤およびマウス購入費が含まれる。また、オルガノイド培養を行うためにはgrowth factorなど様々な薬剤をmediumに混合しなくてはならず、薬剤購入経費に使用する。
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