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近年の研究により、がん細胞にも幹細胞ヒエラルキーが存在することが明らかになった。がん幹細胞は自己複製能と多分化能を有し、現行の抗腫瘍薬に抵抗性を示すため、がんの増殖・浸潤・転移の主な原因となっている。
オルガノイド培養技術は、組織幹細胞の3次元培養法であり、生体内の特性をin vitroで再現できることから、世界的にも大きな注目を集めている。本研究では、ApcMin/+マウスの腸管腫瘍組織よりオルガノイド培養により腫瘍幹細胞を永続的に培養・維持することに成功した。さらに難治性がんの代表である 胆道・膵臓がん組織からもオルガノイドを樹立し、1 年以上にわたり胆管・膵臓がん由来のがん幹細胞を培養・維持することに世界に先駆けて成功している（論文投稿中）。これらの腫瘍オルガノイドは、腫瘍の分子生物学的理解に役立つだけでなく、薬剤感受性スクリーニングやドラッグ・リポジショニングなどによる創薬研究を行う上でも極めて強力な研究ツールとなる。
これまでに腫瘍オルガノイドにDNAメチル化阻害薬を投与することにより、増殖能の低下と共に、内在性レトロウイルスの活性化やインターフェロン応答遺伝子の発現上昇が認められ、DNAメチル化阻害が抗ウイルス応答を活性化し、抗腫瘍効果を発揮することを示した（Saito Y et al. Sci Rep. 2016; Saito Y et al. Adv Protein Chem Struct Biol. 2017）。さらに腫瘍オルガノイドにおける遺伝子発現の網羅的解析により、マイクロRNAのmiR-194とmiR-215が腸管腫瘍オルガノイドにおいて著明に発現低下していることを発見した。これらのマイクロRNAを導入することで増殖能の抑制を確認しており、miR-194とmiR-215が腸管腫瘍に対する新たな核酸医薬の候補となることを報告した（Nakaoka T et al. Cancer Sci. 印刷中）。
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