新規オルガノイドモデルを用いた下垂体腺腫の薬剤反応メカニズムの解明

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K16604
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 永田 雄一 名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20834659)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 下垂体腺腫 / オルガノイド

研究実績の概要

手術で得た機能性Pit-NETの検体から、３D培養法を用いた機能性Pit-NETのオルガノイド作成を行っている。これまでの研究で、マトリゲルを用いた３D培養、震盪法を用いた培養のいずれの方法でも、培養可能であることを確認している。また、Gonadotroph Pit-NET,Somatotroph Pit-NET,Corticotroph Pit-NETのいずれの系統も、３D培養法を用いたオルガノイド作成に成功している。さらにオルガノイドは病理学的に親腫瘍の特徴を再現していることを、HE,GH,ACTH,LH,FSH,Pit-1,SF-1,Mib-1などの各種免疫染色法を用いて確認した。
これまでの研究で、形態学的な培養維持は比較的長期にわたって可能となってきている。しかしながら、ホルモン分泌能については経時的に低下することが確認されているため、今後更なる培養法の改善が必要である。培養液への各種アミノ酸の添加、EGF、TGFα、SAG（Hedgehogシグナル）などの添加を検討する。上記方法で安定かつ長期の培養法確立が困難な場合、レトロウイルスベクターを用いてhTERT遺伝子、SV40T抗原遺伝子等を遺伝子導入することで不死化プロセスを考慮する。導入ベクターとしてはサイズ制限のないPiggy BACベクターも候補とする。
長期にわたってホルモン分泌能を有する機能性Pit-NETのオルガノイド作成を目指す。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

下垂体腺腫の３D培養を用いたオルガノイド作成を行っており、親腫瘍の特徴を有したオルガノイド作成に至っている。比較的長期の培養が可能となっているが、培養法の更なる改善により、より長期の培養を目指したい。ホルモン分泌能もより長期に有したオルガノイド作成を目指す。
手術で得た機能性Pit-NETの検体から、３D培養法を用いた機能性Pit-NETのオルガノイド作成を行っている。これまでの研究で、マトリゲルを用いた３D培養、震盪法を用いた培養のいずれの方法でも、培養可能であることを確認している。また、Gonadotroph Pit-NET,Somatotroph Pit-NET,Corticotroph Pit-NETのいずれの系統も、３D培養法を用いたオルガノイド作成に成功している。さらにオルガノイドは病理学的に親腫瘍の特徴を再現していることを、HE,GH,ACTH,LH,FSH,Pit-1,SF-1,Mib-1などの各種免疫染色法を用いて確認した。
これまでの研究で、形態学的な培養維持は比較的長期にわたって可能となってきている。しかしながら、ホルモン分泌能については経時的に低下することが確認されているため、今後更なる培養法の改善が必要である。

今後の研究の推進方策

培養法の更なる改善により、より長期の培養を可能にする。培養液への各種アミノ酸の添加、EGF、TGFα、SAG（Hedgehogシグナル）などの添加を検討する。上記方法で安定かつ長期の培養法確立が困難な場合、レトロウイルスベクターを用いてhTERT遺伝子、SV40T抗原遺伝子等を遺伝子導入することで不死化プロセスを考慮する。導入ベクターとしてはサイズ制限のないPiggy BACベクターも候補とする。長期にわたってホルモン分泌能を有する機能性Pit-NETのオルガノイド作成を目指す。
薬剤負荷試験、RNA-seqやWhole Exome Sequenceなどの分子プロファイリング技術も用いて、親腫瘍とオルガノイドの特徴の類似を確認する。
最終的には機能性下垂体腺腫の薬剤反応性・抵抗性に関わる分子メカニズムを明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

腫瘍検体の採取が予定より少なく、予定培養数より少数の培養しか施行できていない。また研究予定がやや遅れており、比較的研究費を多く使用する分子プロファイリング解析に至っていないことが理由である。
今後、上記を行うことで、予算は必要になる見込みである。