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2019 年度 実績報告書

人為的がん組織構築による膵癌-間質相互作用の解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 19H03718
研究機関東京大学

研究代表者

関根 圭輔  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (00323569)

研究分担者 谷口 英樹  東京大学, 医科学研究所, 教授 (70292555)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードオルガノイド
研究実績の概要

申請者らは、これまでに間質を伴う正常組織の人為的再構成法を基盤として、日本人膵癌患者より分離したプライマリ膵癌細胞を用いて、膵癌微小環境を再現可能なヒトプライマリ膵癌オルガノイド作製法の開発に成功した。ヒトプライマリ膵癌オルガノイドはin vitroおよびin vivoにおいて高い抗癌剤耐性を示すことから、本技術は膵癌患者で見られる高い治療抵抗性を再現するための手法を確立したといえる。本研究では、膵癌の進展に必須と考えられる膵癌細胞と間質の間におこる相互作用を、申請者らが開発したヒトプライマリ膵癌オルガノイドを用いた人為的な癌間質の操作とその特性解析等により明らかにし、膵癌制圧のための膵癌細胞-間質相互作用の制御を試みる。
本年度はin vitroにおいてより癌細胞社会を再構成するための培養技術の開発を進めた、またヒトプライマリ膵癌オルガノイドを用いた薬剤スクリーニング系を構築した。再構成するための培養技術についてはオルガノイド作製後の培養手法について様々な条件・期間を検討し、これまでの技術では限定的な再現に留まっていた膵癌に特徴的な発達した管腔構造を再現することに成功した。これにより、膵癌細胞のヘテロジェネイティと間質との相互作用が再現されたと想定される。薬剤スクリーニング系については薬剤するクリーニングに耐えうるスループット性の向上のため、オルガノイド作製手法の効率化/簡素化を行い、実際に薬剤スクリーニングを実施することで、実現可能であることを確認した。

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

研究実績の概要に記載したとおり、薬剤クリーニング等に耐えうるスループット性の向上およびオルガノイド培養手法の改良によるより高度な組織構築法の開発に成功しており、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

本年度に開発に成功したオルガノイド培養手法の改良によるより高度な組織構築法を用いて、膵癌-間質相互作用によるヘテロジェネイティの創出とその治療抵抗性における意義の解明に向けた開発を進める。また、研究実績の概要には記載していないが、膵癌オルガノイドにおいて血管内皮細胞にヘテロジェネイティが生じることを見出しており、今後このヘテロジェネイティがいかに生成されるのか、またこのヘテロジェネイティの機能的意義についても検討を進める。また、癌オルガノイドにおいて癌微小環境における神経細胞が治療抵抗性に寄与することを端緒的に見出しており、培養・評価条件の検討を行い、神経細胞の役割についても解析可能な条件を検討する。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 産業財産権 (7件) (うち外国 4件)

  • [学会発表] Generation of human liver using iPS cells for regenerative therapies2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sekine
    • 学会等名
      American Association for the Study of Liver Diseases(AASLD)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of functional human liver from pluripotent stem cell.2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sekine
    • 学会等名
      26th East Asia Joint Symposium on Biomedical Research
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multicellular cancer organoid cultures for recapitulating cancer ecosystems2019

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Sekine
    • 学会等名
      The 78th Annual Meeting of the Japanese Cancer Association
    • 招待講演
  • [学会発表] Recapitulating pancreatic cancer ecosystems by multicellular cancer organoid cultures based on patient-derived cancer cells2019

    • 著者名/発表者名
      関根圭輔
    • 学会等名
      患者由来がんモデル
    • 招待講演
  • [図書] 患者由来がんモデルを用いたがん研究実践ガイド、佐々木博己/編2019

    • 著者名/発表者名
      関根圭輔
    • 総ページ数
      294
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2242-9
  • [産業財産権] 未分化細胞の分化抵抗性評価法2020

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2020/001417
    • 外国
  • [産業財産権] 多能性幹細胞からの立体臓器の構築2020

    • 発明者名
      谷口英樹、武部貴則、関根圭輔
    • 権利者名
      谷口英樹、武部貴則、関根圭輔
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-557347
  • [産業財産権] 再構成癌組織を用いた薬剤評価方法2019

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹、上野康晴、奥田諒、森永聡一郎、宮城洋平
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹、上野康晴、奥田諒、森永聡一郎、宮城洋平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/16421
    • 外国
  • [産業財産権] 上皮間葉転換関連分子を用いた癌評価法2019

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹、上野康晴、奥田諒、森永聡一郎、宮城洋平
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹、上野康晴、奥田諒、森永聡一郎、宮城洋平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/16420
    • 外国
  • [産業財産権] 未分化細胞検出法2019

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹、安居良太
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹、安居良太
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-207002
  • [産業財産権] 未分化マーカー遺伝子高感度検出法2019

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹、安居良太、松井貴香
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹、安居良太、松井貴香
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-207004
  • [産業財産権] 未分化細胞検出法2019

    • 発明者名
      関根圭輔、谷口英樹
    • 権利者名
      関根圭輔、谷口英樹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/23599
    • 外国

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公開日: 2021-01-27  

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