Elucidation of cell-stromal interaction in biliary cancer using organoids and genomic analysis and development of target therapies

使用类器官和基因组分析阐明胆管癌中的细胞-基质相互作用以及靶向治疗的开发

• 批准号: 22K16548
• 负责人: 椎原 正尋
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16548/
• 关键词: 胆道癌; オルガノイド; ゲノム; 遺伝子解析; 個別化医療; 癌微小環境; 繊維芽細胞

本研究では患者由来胆道癌オルガノイドと癌関連繊維芽細胞(CAF)を用いて、双方のinteractionと、CAFの腫瘍増殖における役割を遺伝子解析から明らかにする。さらに、解析結果から導いた標的療法の効果をオルガノイド-CAFで検証することで、cancer stroma targeting therapyのin vitroモデル開発を目指す。既存の胆道癌オルガノイドに加えてサンプル数を増やすために新規培養を試みた。また癌腫による比較検討も考慮し、膵胆道腫瘍（膵癌、胆管癌、胆嚢癌、膵管内乳頭粘液性腫瘍、膵粘液性嚢胞腫瘍、膵充実性偽乳頭状腫瘍）に範囲を広げて培養を行った。術前画像で腫瘍径10mm以上の膵胆道腫瘍の対象症例70例のうち、転移などで手術不能となった症例を除いた計54例の膵胆道腫瘍のオルガノイド培養を試みた。同時にCAFと正常繊維芽細胞（NAF）の培養も行った。我々の既存のオルガノイド培養プロトコールに、酵素処理時間や、培養液に添加する成長因子の改変を加えて培養成功率や長期培養確立をさらに改善した。長期培養（3ヶ月以上）が可能だったオルガノイドは機能解析に回すために、原発腫瘍のexome sequenceを行い、ドライバー遺伝子変異を抽出し、オルガノイドでも特異的遺伝子変異の有無を確認した。またオルガノイドと原発腫瘍は標本の免疫染色を行い遺伝子発現の確認、比較を行った。また、長期培養が可能だったCAFとNAFは、標本を作製し特異的免疫染色を行い、上皮細胞が混在していないことを確認した。

This study was conducted to investigate the role of CAF in patients with biliary tract cancer, the interaction between CAF and CAF, and the role of CAF in the proliferation of CAF. The results of this analysis indicate that cancer stroma targeting therapy and its development in vitro are effective in the treatment of cancer. The number of existing biliary tract cancer patients increased and new culture methods were introduced. For comparison of cancer and biliary tract tumors (carcinoma, cholangiocarcinoma, biliary carcinoma, mucinous tumors of the ductal papilla, mucinous tumors, and pseudopapillary tumors), the culture of the tumor was performed. 70 cases of biliary tract tumor with tumor diameter more than 10mm were detected by preoperative imaging, and 54 cases of biliary tract tumor were detected by culture. Meanwhile, CAF and NAF were cultured in vitro. Our existing culture medium, enzyme treatment time, growth factor addition, culture success rate and long-term culture establishment were improved. Long-term culture (more than 3 months) can be divided into functional analysis, original selection of exome sequence, extraction of genetic diversity, identification of the presence or absence of specific genetic diversity. Immunostaining was used to confirm and compare the protein expression in the original tumor. The long term culture of CAF was confirmed by specific immunostaining.

项目成果

Characteristic phenotypes of growth and mucus secretion of patient-derived organoids may substantiate invasive phenotypes of intraductal papillary mucinous neoplasms of the pancreas

患者来源的类器官的生长和粘液分泌的特征表型可能证实胰腺导管内乳头状粘液性肿瘤的侵袭性表型

• 发表时间: 2022
• 作者: Masahiro Shiihara;Tomohiko Ishikawa;Takuya Yoshida;Yuko Omori;Katsuya Hirose;Takanori Morikawa;Kei Nakagawa;Masamichi Mizuma;Hideo Ohtsuka;Fuyuhiko Motoi;Michiaki Unno;Yasunobu Okamura;Kengo Kinoshita;and Toru Furukawa
• 通讯作者: and Toru Furukawa

患者由来ＩＰＭＮオルガノイドとゲノム解析を用いた増殖形態の解明

使用患者来源的 IPMN 类器官和基因组分析阐明增殖形态

• 发表时间: 2022
• 作者: 椎原正尋;石川智彦;大森優子;元井冬彦;森川孝則;中川圭;林洋毅;水間正道;大塚英郎;岡村容伸;木下賢吾;海野倫明;古川徹
• 通讯作者: 古川徹

患者由来ＩＰＭＮオルガノイドの樹立とゲノム解析

患者来源的 IPMN 类器官的建立和基因组分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 椎原正尋;古川徹
• 通讯作者: 古川徹