A mini-organ culture system with cancer immune microenvironment recapitulating in vivo

現在のがん治療は、標準治療を試し効果を確認しながら手探りで進められる。あらかじめ有効薬剤を同定してから治療が開始できれば、予後改善、苦痛の低減が期待できる。そこで、私たちが見いだした場の“力学的”制御機構であるYAP-メカノホメオスターシスのメカニズムを活用し、抗がん剤や免疫チェックポイント阻害剤への抵抗性の源であるがん免疫微小環境の培養系を構築するのが本研究の目的である。マイクロデバイスを用いて腸オルガノイドに陰窩の形態を持たせたマウスミニ腸管は、腸内細菌叢を管腔内に持ち、再生能もあり、生体に近い機能を持つ臓器培養系である。本研究では、独自のYAP-メカノホメオスターシスの視点から、ミニ腸管に血管・免疫系を導入後ヒト化し、手術検体を用いて患者ごとに異なるがん免疫微小環境培養系を創出する。本年度は、ヒト化ミニ腸管作製のためのプラットフォームを構築した。これまでの腸管の形の硬さを付与してYAP-メカノホメオスターシスを最適化する方法でマウス腸管は作製できたがヒト腸管作製が困難であった。ヒト腸幹細胞を2mm程度のソーセージ状にすると自己組織化により腸管ができる系を構築した。同時に、YAP活性をin vivoでモニターできるYAP-RFPノックインマウスを作製し、このマウスから腸管オルガノイドを作製した。現在、このYAP-RFPマウス腸幹細胞をソーセージ状にして腸管作製の最適化を行っている。これに、既に確立済みの人工毛細血管作製と持続的血液循環技術を用いて免疫微小環境を作出する予定である。

現在のがん治療は、標準治療を試し効果を確認しながら手探りで進められる。あらかじめ有効薬剤を同定してから治療が開始できれば、予後改善、苦痛の低減が期待できる。そこで、私たちが見いだした場の“力学的”制御機構であるYAP-メカノホメオスターシスのメカニズムを活用し、抗がん剤や免疫チェックポイント阻害剤への抵抗性の源であるがん免疫微小環境の培養系を構築するのが本研究の目的である。マイクロデバイスを用いて腸オルガノイドに陰窩の形態を持たせたマウスミニ腸管は、腸内細菌叢を管腔内に持ち、再生能もあり、生体に近い機能を持つ臓器培養系である。本研究では、独自のYAP-メカノホメオスターシスの視点から、ミニ腸管に血管・免疫系を導入後ヒト化し、手術検体を用いて患者ごとに異なるがん免疫微小環境培養系を創出する。本年度は、ヒト化ミニ腸管作製のためのプラットフォームを構築した。これまでの腸管の形の硬さを付与してYAP-メカノホメオスターシスを最適化する方法でマウス腸管は作製できたがヒト腸管作製が困難であった。ヒト腸幹細胞を2mm程度のソーセージ状にすると自己組織化により腸管ができる系を構築した。同時に、YAP活性をin vivoでモニターできるYAP-RFPノックインマウスを作製し、このマウスから腸管オルガノイドを作製した。現在、このYAP-RFPマウス腸幹細胞をソーセージ状にして腸管作製の最適化を行っている。これに、既に確立済みの人工毛細血管作製と持続的血液循環技術を用いて免疫微小環境を作出する予定である。