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2021 年度 実績報告書

高度オルガノイド技術を利用した革新的がん遺伝子治療モデリングと腫瘍溶解性機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03828
研究機関日本医科大学

研究代表者

宮川 世志幸  日本医科大学, 医学部, 講師 (90415604)

研究分担者 小池 博之  日本医科大学, 医学部, 講師 (20821771)
酒井 真志人  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40643490)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード腫瘍溶解性ウイルス / オルガノイド / がん免疫微小環境
研究実績の概要

本研究では、高度オルガノイド技術によるin vitro がん免疫微小環境再構成系を用いて、革新的がん遺伝子治療法である腫瘍溶解性ウイルス(OV)の腫瘍選択性機構と間葉系幹細胞(MSC)との併用療法の作用機序を、遺伝子発現解析・動態解析・細胞間及びウイルス-細胞間相互作用解析により明らかにすることを目的としている。今年度は、高度オルガノイド技術を駆使したin vitroがんモデルの確立及び各種ヒト組織由来MSC培養系の確立、それらMSCの腫瘍細胞に対する特性解析を予定していた。がんモデルを確立すべく膵がん患者検体を単離し、複数の条件で検体を処理後、基底膜マトリックスを用いる培養系と気相液相界面培養系にて培養を試みた。その結果、いずれの3次元培養系でもがん細胞の増殖が認められ、病理解析の結果、一部のサンプルでは腫瘍組織に酷似した構造が認められた。同様に、膵がん細胞株であるPANC1スフェロイド3次元培養モデル、及び福島医科大学のがんオルガノイドリソースを利用した複数のがんモデルを構築した。以上、構築したがんモデルを利用してOVのキャリアとなるMSCの特性解析を進めた。複数のヒト組織より単離したMSC培養系を確立し、これらについてはin vitroがんモデル内において可視化するために、蛍光タンパク質でラベルを行った。ラベルによりMSCの特性に変化がないことを確認した後、MSCの腫瘍細胞への遊走能を評価するために、上記で作製した腫瘍オルガノイド及びスフェロイドモデルを用いたMSC共培養系を確立し、解析を行った。その結果、MSCの遊走能は由来組織により大きく異なることが明らかとなった。現在、同モデルを用いたOV腫瘍溶解活性の解析、また遊走能に関わる遺伝子群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)

3: やや遅れている

理由

今年度はがんオルガノイドモデルの確立及びヒト組織由来MSCの特性解析を予定していた。コロナの流行に伴い、オルガノイドモデル構築に必要な臨床検体の取得は困難を極めたが、得られた検体を用いて3次元培養系の確立に至った。またヒト組織由来MSC培養系の樹立及び遊走能の評価系の構築に成功した。しかしながら、オルガノイドモデル構築の遅延は否めず、進捗はやや遅れていると結論した。

今後の研究の推進方策

今後は、やや遅れているオルガノイドモデル構築を完了し、ヒト組織由来MSCの特性解析を進める。またがん免疫微小環境におけるOVあるいはOV搭載MSCの動態観察も推進し、がんオルガノイドへの走化性・浸潤の解析を行う。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] A PCR-amplified transgene fragment flanked by a single copy of a truncated inverted terminal repeat for recombinant adeno-associated virus production prevents unnecessary plasmid DNA packaging2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi K, Tomono T, Okada H, Shiozawa Y, Yamamoto M, Miyagawa Y, Okada T
    • 雑誌名

      Gene Therapy

      巻: 29 ページ: 449-457

    • DOI

      10.1038/s41434-021-00299-x

    • 査読あり
  • [学会発表] A non-cytotoxic herpes simplex virus vector provides standalone inducible co-expression of four cellular reprogramming factors.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Miyagawa, Gianluca Verlengia, Yukage Kobari, Fang Han, Ryotaro Hashizume, Michele Simonato, Akihiro Umezawa, Justus B. Cohen, and Joseph C. Glorioso.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
  • [学会発表] The comparison between human mesenchymal stem cells from different sources for oncolytic viral therapy.2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
  • [学会発表] Functional characterization of vector-producing amniotic mesenchymal stem cells (VP-AMSCs) generated by optimized electroporation protocols.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Yamazaki, Yuko Nitahara-Kasahara, Kai Miyazaki, Yoshitaka Miyagawa, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan (MBSJ2021).
  • [学会発表] 遺伝子治療目的の高品質無毒化ヘルペスウイルス(HSV)ベクター精製方法および保管条件の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      黒田 誠司, 宮川 世志幸, 助川 誠, 酒井 真志人.
    • 学会等名
      第 89 回 日本医科大学医学会総会.
  • [学会発表] Biological and functional characterization of human mesenchymal stem cells derived from different sources for cancer gene therapy.2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Sukegawa, Yoshitaka Miyagawa, Seiji Kuroda, Motoko Yamamoto, Kumi Adachi, Nobuhiko Taniai, Hiroshi Yoshida, Akihiro Umezawa, Mashito Sakai, Takashi Okada.
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of Japan Society of Gene and Cell Therapy.
  • [図書] PHARMSTAGE2022

    • 著者名/発表者名
      宮川 世志幸
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      昆虫細胞を活用したウイルスベクター製造技術開発
  • [図書] 別冊 医学のあゆみ2021

    • 著者名/発表者名
      宮川 世志幸
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      遺伝子細胞治療における間葉系幹細胞の利用

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公開日: 2023-12-25  

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