Elucidation of the mechanism of cancer progression using pancreatic and biliary tract cancer organoid models

使用胰腺癌和胆道癌类器官模型阐明癌症进展机制

• 批准号: 22K16477
• 负责人: 鶴田 覚
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Hirosaki 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-22K16477/
• 关键词: オルガノイド; 膵臓癌; 胆道癌; 癌微小環境; 癌オルガノイド

膵臓癌および胆道癌はその他の固形癌と比べ特に予後不良な難治性悪性疾患とされる。近年のトランスクリプトーム解析の進歩は生物学的因子の重要性を明らかにしたが、その生物学的メカニズムに関しては不明な点が多く、従来の疾患モデルは実臨床での癌細胞における挙動との乖離が問題である。近年のイノベイティブな三次元培養技術の発展により、新たな表現型解析の手段として癌オルガノイドの作製が報告されるようになった。本研究では、外科的切除に至った膵臓癌・胆道癌試料からオルガノイドを作製後、線維芽細胞・神経細胞を導入しin vitroで癌微小環境を再現し、臨床における癌組織の生物学的特性・表現型を反映したバイオモデルの開発を行う。また、患者特異的癌オルガノイドの形態学的および分子生物学的検証を行い、臨床データを組み合わせることで病勢や予後予測、治療開発に有用な新規バイオマーカーや治療ターゲットの探求を行うことを最終的な研究目標とする。今年度は弘前大学医学部附属病院での倫理申請（研究課題名『新規バイオモデルとしての患者腫瘍由来三次元オルガノイド培養システムの確立と統合的解析』）承認下で、手術に至った膵臓癌と遠位胆管癌の手術検体から弘前大学病理生命科学講座と協力しサンプル採取を行い膵臓癌オルガノイドおよび胆道癌オルガノイドの作成を行った。研究立案当初より想定していたオルガノイド創出とその維持培養・凍結保存によるバンク化が可能である環境を整えた。癌オルガノイドが患者検体のタンパク質表現パターンを再現していることも確認された。今後は癌微小環境構成細胞である線維芽細胞・神経細胞の導入プロトコルを検証しそのインタラクションの検証とタンパク質レベルでの解析を行っていく。今年度は、癌進展に関与する微小環境の実態解明を目的とした患者特異的癌バイオモデルを実現するための重要な基盤成果が達成できた。

胰腺癌和胆道癌被认为是难治性恶性疾病，与其他实体癌相比，预后特别差。转录组分析的最新进展揭示了生物学因素的重要性，但其生物学机制仍存在许多未知数，并且传统的疾病模型与实际临床环境中癌细胞的行为并没有很好的相关性，问题在于存在分歧。随着创新三维培养技术的最新发展，癌症类器官的生产已被报道为一种新的表型分析手段。在这项研究中，我们从经过手术切除的胰腺癌和胆道癌样本中创建了类器官，然后引入成纤维细胞和神经细胞在体外再现癌症微环境。 ・开发反映表型的生物模型。此外，我们还将对患者特异性癌症类器官进行形态学和分子生物学验证，并通过结合临床数据，最终探索有助于预测疾病状态、预后和治疗研究目标的新生物标志物和治疗靶点。今年，随着弘前大学医院的伦理申请（研究标题：“作为新型生物模型的患者肿瘤来源的三维类器官培养系统的建立和综合分析”）的批准，我们将进行以下研究：我们与弘前大学病理学和生命科学系合作，从胆管癌的手术标本中收集了样本，并创建了胰腺癌类器官和胆道癌类器官。我们创造了一个环境，可以在其中创建类器官并通过维护培养和冷冻保存来储存它们，这是从研究项目一开始就设想的。还证实癌症类器官复制了患者样本的蛋白质表达模式。今后，我们将验证构成癌症微环境的成纤维细胞和神经细胞的引入方案，并检查它们的相互作用并在蛋白质水平上进行分析。今年，我们在实现患者特异性癌症生物模型方面取得了重要的基础成果，旨在阐明癌症进展中涉及的微环境的实际状态。

项目成果

Treatment strategies for intraductal papillary neoplasms (IPNB) according to anatomical location based on clinicopathological features and treatment outcomes

根据基于临床病理特征和治疗结果的解剖位置的导管内乳头状肿瘤（IPNB）的治疗策略

• 发表时间: 2022
• 作者: Satoru Tsuruta;Norihisa Kimura;Keinosuke Ishido;Taiichi Wakiya;Hayato Nagase;Kenichi Hakamada
• 通讯作者: Kenichi Hakamada

Strategy for Discriminating Intraductal Papillary Neoplasm of the Bile Duct (IPNB) in Different Anatomical Locations Based on Clinicopathological Features and Outcomes

基于临床病理学特征和结果区分不同解剖位置胆管内乳头状肿瘤（IPNB）的策略

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuruta Satoru;Kawasaki Tomoyuki;Machida Masakazu;Iwatsuki Ken;Inaba Akihiko;Shibata Shinsuke;Shindo Tomoko;Nakabayashi Kazuhiko;Hakamada Kenichi;Umezawa Akihiro;Akutsu Hidenori;S. Tsuruta N. Kimura K. Ishido T. Wakiya D. Ichinohe K. Hakamada
• 通讯作者: S. Tsuruta N. Kimura K. Ishido T. Wakiya D. Ichinohe K. Hakamada