腫瘍内不均一性を反映したシングルセルオルガノイド培養系の構築と薬剤耐性機構の解明

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がん治療を困難にしている原因として腫瘍内不均一性があげられる。これまでに、臨床検体を用いた病理学的解析と遺伝学的解析により腫瘍内不均一性の理解が深まってきたが、その生物学的特性にまで踏み込んだ研究は多くない。この原因として、腫瘍組織と同程度の腫瘍内不均一性を保持した培養細胞株の欠如があげられる。これらの問題点を解決するため、申請者は難治・希少がんを対象とした、患者由来オルガノイドライブラリーの構築を行なってきた。そこで本研究では、最初に、申請者が樹立した難治がん患者由来オルガノイド培養株を基軸として、シングルセルオルガノイド培養株を樹立することを目的とした。2021 年度は、これまでに樹立した甲状腺未分化癌オルガノイドを用いて、限界希釈して 96 ウエルでオルガノイド培養した。翌日、顕微鏡下でシングルセルとなっているウエルに印をつけ、印のあるウエルの拡大培養を試みた。各株、10 クローン以上取得できた。甲状腺未分化癌は、非常にヘテロジェナイェティーが高いことが病理像より知られているが、形態変化と生物学的特性の関係性が不明である。そこで、シングルセル化したクローンを用いて、細胞増殖時における増殖因子の要求性などを調べたところ、各クローン間で性質が異なることが明らかになった。2022 年度は、これらの増殖因子要求性とK-Ras 遺伝子変異が相関することを見出した。また、様々な抗がん剤御応答性を各シングルクローンを用いて評価したところ、様々な結果が得られたが、K-Ras 遺伝子変異との相関はみられなかった。