Development and demonstration of a patient tissue-derived 3D tumor-on-a-chip for evaluation of T cell function in cancer immunotherapy

开发和演示患者组织衍生的 3D 芯片肿瘤，用于评估癌症免疫治疗中的 T 细胞功能

基本信息

批准号：
22K12778
负责人：
三嶋雄太
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

固形がんにおけるがん免疫において、体の局所に存在する腫瘍を特異的に傷害するためには、血液がんのそれとは異なり、免疫細胞が血管を通って遊走し、腫瘍組織への浸潤の後、標的を認識し、活性化と増殖を通して標的を傷害するプロセスが必要である。従って、固形がんにおける免疫T細胞の腫瘍への遊走能力や浸潤能力がいかにして制御されているか、そのメカニズムと細胞傷害性効果との関係を明らかにすることができれば、固形がんにおけるがん免疫療法の抗腫瘍効果を向上させることが可能と考えられる。本研究は、実際のがん患者由来組織、マイクロ流体デバイス技術、iPS細胞技術の３つの要素を組み合わせることによって、がん腫瘍組織を模倣したデバイスの開発を行い、体外でT細胞とがん腫瘍組織の相互作用をイメージング評価可能な in vitro モデル（免疫細胞を評価可能なTumor-on-a-chip）を構築する。それと同時に、このモデルを利用することで初めて検証可能となるT細胞機能評価を行い、その有用性の実証を目指す。本年度は、患者さんごとに事前に免疫細胞や免疫チェックポイント阻害剤の効果を評価できるようにするため、２つのがん患者由来オルガノイドを開発中のシステムに取り入れることを進めた。また、観察ツールとして光学的に血管内皮細胞と他の細胞を区別できるように、iPS細胞の時点で蛍光タンパク質を導入した株を利用し血管内皮細胞を作製、デバイス中で蛍光免疫染色操作を行わずに区別可能にすることに成功した。

在固体癌症中的癌症免疫力中，与血液癌中的局部肿瘤特异性损害了局部存在的肿瘤，与血液癌症不同，在侵袭肿瘤组织后免疫细胞通过血管迁移的过程，识别靶标并通过激活和增殖伤害靶标。因此，如果我们能够阐明固体癌症中免疫T细胞的机制和细胞毒性作用之间的关系，则如何调节免疫T细胞迁移和浸润性肿瘤的能力，人们认为可以改善固体癌症中癌症免疫疗法的抗肿瘤效应。这项研究结合了三个元素：源自实际癌症患者，微流体装置技术和IPS细胞技术，以开发模仿癌症肿瘤组织的设备，并构建一种体外模型（在A-A-CHIP上可以评估T细胞和癌症在体外的相互作用，可以同时使用TCELL ITS TERITY ITS TERITY INSTIS ITY ITS TERITY INSTIS ITY ITY INSTIS，并实现这种效果。这一年，我们开始将两个癌症患者衍生的器官纳入目前正在开发的系统中，以便患者提前评估免疫细胞的有效性和免疫检查点抑制剂。并使它们在设备中不进行荧光免疫染色操作而进行区分。