犬肺組織由来オルガノイド培養法を用いた新規肺がん・呼吸器疾患研究モデルの開発

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2020年から2022年の間、10頭の原発性肺がん罹患犬からがん組織と隣接する正常肺組織を採材した。その内、肺がん6検体と正常肺4検体から三次元オルガノイド培養に成功した。培養当初、各オルガノイドの増殖性に違いが認められたことから、犬の肺組織、特に原発性肺がんに適した培養液の検討を実施した。その結果、重要な培養サプリメントの存在が明らかとなり、新たな培養液を用いて培養した検体では比較的安定してオルガノイド培養が可能となり、犬原発性肺がんオルガノイド培養法が確立された。作製した肺がんオルガノイドのパラフィン切片を作成し、H&E染色やIHC染色を実施したところ、肺がんオルガノイドが元のがん組織の構造やマーカー発現といった分子構造を模倣していることが示され、新たな実験モデルとしての有用性が期待できる。肺がんオルガノイドの薬剤感受性を評価するために7種の抗がん剤と2種の分子標的薬を処置したところ、薬剤や検体ごとに感受性が異なることが示された。このことから抗がん剤に対するがんの感受性は由来する個体ごとに異なる可能性が示唆され、生体への薬剤投与前にこれらのスクリーニング検査を実施することが有用であること推測される。肺がんおよび正常肺オルガノイドに対するRNAシークエンス解析では、正常肺オルガノイドと比較して肺がんオルガノイドで11個の遺伝子が高発現していた。またGSEA解析により特徴的な遺伝子セットの発現性の違いを評価したところ、肺がんオルガノイドではMEK経路と呼ばれる細胞増殖経路に関連した遺伝子セットの発現が高くなっており、PCRやウェスタンブロッティング法においてもMEK経路の下流分子であるERKやc-Mycの発現が高いことが確認された。そこで現在は新たな治療ターゲットとしてMEK阻害薬であるトラメチニブに注目し、トラメチニブのがん増殖抑制効果について検証している。