膵オルガノイドを用いた、膵癌フェノタイプ特異的な基質リモデリングパターンの解明

使用胰腺类器官阐明胰腺癌表型特异性底物重塑模式

基本信息

批准号：
15H06481
负责人：
池永直樹
金额：
$ 1万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-08-28 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15H06481/
关键词：
膵癌膵オルガノイド膵星細胞細胞外基質

项目摘要

ヒト及び、マウスの膵切除組織より、3次元共培養モデルを用いて膵オルガノイドの作成を行った。ヒト膵癌細胞3/5例、正常膵管上皮細胞3/6例、マウス膵癌細胞5/5例、正常膵管細胞10/10例を樹立した。マウスは全例樹立できたが、ヒトは膵頭十二指腸切除例(術前化学療法後、重粒子線治療後)では採取した細胞が死滅おり樹立できなかった。オルガノイドの樹立にはヒト・マウスの膵癌細胞・膵管上皮細胞ともwntをはじめとする幹細胞ニッチ因子を必要としたが、一度樹立した膵癌オルガノイドはニッチ因子を必要とせず、増殖・継代を繰り返し行うことができた。一方、膵星細胞と膵癌細胞とのコラーゲン・ゲルを用いた3次元共培養モデルにおいては、膵星細胞が膵癌細胞に先立ってコラーゲンマトリックス内に浸潤し、膵癌細胞の浸潤を先導している様子が確認された。その際に膵星細胞はコラーゲンの線維配列を浸潤方向に変化させており、膵星細胞による基質リモデリングによって、膵癌細胞の浸潤を先導していると考えられた。基質リモデリング因子の一つとしてコラーゲン取り込みレセプターであるEndo180があり、膵癌細胞とEndo180を抑制したPSCとの共培養においては、PSCのコラーゲン・ゲルへの浸潤能は有意に抑制され、それに伴って浸潤する癌細胞数も減少した。また、ヒト膵癌切除組織から樹立した膵星細胞から作成した細胞外マトリックス上で癌細胞を培養したところ、マトリックスの平行な線維の割合が多いほど、癌細胞の運動性は亢進し、細胞外基質の線維配列といった質的特徴が癌の浸潤に関与していると考えられた。

使用三维共培养模型从人和小鼠胰腺切除术中制备胰腺机体。在五个人胰腺癌细胞中，有三个，六个正常的胰管上皮细胞中的三个，五个小鼠胰腺癌细胞中的五个以及十个正常胰管细胞中的10个。所有小鼠均能够建立，但是在人类中，在胰十二指肠切除术（术前化学疗法和重离子束治疗后）收集的细胞，收集的细胞被杀死并无法确定它们。类型器的建立需要干细胞细胞因子因子，例如人类和小鼠胰腺癌细胞和胰腺导管上皮细胞，但一旦建立，胰腺癌类器官就不需要生态因素，并且能够反复繁殖并传播。另一方面，在使用胰腺星状细胞和胰腺癌细胞之间使用胶原蛋白凝胶的三维共培养模型中，可以证实胰腺星状细胞在胰腺癌细胞前侵入胶原蛋白基质，引导胰腺癌细胞的入侵。目前，胰腺星状细胞在侵袭方向上改变了胶原蛋白纤维序列，并被认为可以通过胰腺星状细胞进行底物重塑胰腺癌细胞的侵袭。底物重塑因子之一是胶原蛋白摄取受体Endo180，在胰腺癌细胞的共培养中，抑制了Endo180的PSC，PSC对胶原蛋白凝胶的侵入能力得到了显着抑制，并且还减少了侵入性癌细胞的数量。此外，当癌细胞被培养在由人类胰腺癌切除组织中建立的胰腺星状细胞产生的细胞外基质上时，人们认为，基质中平行纤维的比例越高，癌细胞的运动性越多，癌细胞的运动性就越大，诸如纤维化序列的纤维序列癌症的癌症均增加了。