臨床膵癌の腫瘍不均一性を反映する3Dオルガノイド培養の構築

膵癌は固形癌の中で予後不良な難治性悪性腫瘍であり、腫瘍の組織学的及び分子生物学的な不均一性(heterogeneity)が治療抵抗性の一因である上、膵癌研究を複雑化している。これらheterogeneityを反映した実験モデルは未だ確立した手法が無い。3Dオルガノイド培養はSatoらが腸管上皮幹細胞培養技術（腸管オルガノイド培養）を開発して以降（Sato T et al, Nature. 2009）、従来の2D平面培養系、異種移植モデルにかわる新たな培養法として期待されている。一方、膵癌3Dオルガノイドでは培地などの培養条件に依存したselectionにより、患者本来のheterogeneityが失われている可能性があり（Shroyer et al, Cell Stem Cell 2016）、培養方法の改良が必要と考えた。オルガノイドは培地に含まれるniche factor依存性に増殖、形態学的変化を起こす事が知られており、培地の改良を検討した。まず当研究室における膵切除検体を用いて、ライブラリーを作成、遺伝子変異、発現、糖鎖発現を網羅的に解析し各細胞集団のプロファイリングを行う。同時に初代培養から様々な因子を培地に添加し、増殖性、形態学的変化を観察する。因子の添加群、未添加群における遺伝子発現、糖鎖発現を比較検討し、因子が培養に与える影響を考察する。既に我々はこれまでに膵癌オルガノイドのバンク化に成功しており、計30例以上のヒト膵癌3Dオルガノイドの作成、冷凍保存が可能な状態である。さらに、同一患者から複数の種類のオルガノイド作成を行い、膵癌腫瘍のheterogeneityを反映したオルガノイド作成を目的としたニッチ因子の探索のため、複数のニッチで培養・検討を行っている。

膵癌は固形癌の中で予後不良な難治性悪性腫瘍であり、腫瘍の組織学的及び分子生物学的な不均一性(heterogeneity)が治療抵抗性の一因である上、膵癌研究を複雑化している。これらheterogeneityを反映した実験モデルは未だ確立した手法が無い。3Dオルガノイド培養はSatoらが腸管上皮幹細胞培養技術（腸管オルガノイド培養）を開発して以降（Sato T et al, Nature. 2009）、従来の2D平面培養系、異種移植モデルにかわる新たな培養法として期待されている。一方、膵癌3Dオルガノイドでは培地などの培養条件に依存したselectionにより、患者本来のheterogeneityが失われている可能性があり（Shroyer et al, Cell Stem Cell 2016）、培養方法の改良が必要と考えた。オルガノイドは培地に含まれるniche factor依存性に増殖、形態学的変化を起こす事が知られており、培地の改良を検討した。まず当研究室における膵切除検体を用いて、ライブラリーを作成、遺伝子変異、発現、糖鎖発現を網羅的に解析し各細胞集団のプロファイリングを行う。同時に初代培養から様々な因子を培地に添加し、増殖性、形態学的変化を観察する。因子の添加群、未添加群における遺伝子発現、糖鎖発現を比較検討し、因子が培養に与える影響を考察する。既に我々はこれまでに膵癌オルガノイドのバンク化に成功しており、計30例以上のヒト膵癌3Dオルガノイドの作成、冷凍保存が可能な状態である。さらに、同一患者から複数の種類のオルガノイド作成を行い、膵癌腫瘍のheterogeneityを反映したオルガノイド作成を目的としたニッチ因子の探索のため、複数のニッチで培養・検討を行っている。