ヒト腎癌で再現可能なオルガノイド培養モデルを確立するには

腎がんは 10 の最も一般的な悪性腫瘍の 1 つであり、その発生率は近年増加しています。 香港がん登録から、2016 年に診断された約 670 の新しい症例があり、2007 年と比較して 46% 増加しました。 発生率の急速な増加は、一部には、喫煙、肥満、高血圧などの推定危険因子の有病率の増加、および画像診断の改善によるものです。 腎臓がんの広い分類の中で、腎細胞がん (RCC) は全症例の約 85% を占め、全腎悪性腫瘍の 90% 以上を占めています。

腎がんに対する理解と診断が改善されたにもかかわらず、患者の約 4 分の 1 が初期治療後に転移段階または再発を発症し、さらなる全身療法が必要になります。 幸いなことに、新しい治療薬の開発における最近の進歩により、チロシンキナーゼ阻害剤、ラパマイシンの哺乳類標的 (mTOR) 阻害剤、免疫チェックポイント遮断薬など、患者に利用できる潜在的に有効な治療法が数多くあります。現在の課題は、個々の患者にとって最も効果的な治療法、特に第一選択療法をどのように選択するかです。

現在、患者の治療法を選択するための、臨床パラメータと腫瘍のサブタイプおよび等級付けに基づいたガイドラインがいくつかあります。残念ながら、治療法の選択に役立つ適切なバイオマーカーはありません。 したがって、腫瘍間の変動の認識が高まるにつれて、各患者に最適な選択肢を選択するために、利用可能な薬物のパネルに対する個々の患者/がんの治療反応を評価するための、より個別化されたアプローチを開発する必要があります。

三次元 (3D) オルガノイド培養モデルとその潜在的な利点 オルガノイド技術は最近、独立した研究ツールとして登場し、新薬開発と薬物スクリーニングの機会を提供できます。 オルガノイドは、多くの生物学的プロセスの研究を可能にする細胞由来の in vitro 3D 器官構築物です。 この特定のモデルは、胚性幹細胞 (ESC)、人工多能性幹細胞 (iPSC)、体細胞 SC、および特定の 3D 培養システム内の癌細胞から開発できます。 これらの画期的な 3D 組織は、実験室で最初に小規模で作成され、その構造と機能の点で生体内の親臓器に非常に似ていました。 3D オルガノイド培養モデルの主な利点には、まず、生体内の対応物に匹敵する複数の細胞型が含まれています。第二に、3D 構造内の細胞は、一次組織と同様に組織化できます。そして最後に、それは特に親器官のように機能します。 足場をサポートし、発生期の表現型が必要なため、新しい 3D 培養法は、in vitro での腫瘍挙動をモデル化する能力を向上させ、細胞挙動、組織修復、薬物スクリーニング、突然変異モニタリングなどのさまざまな研究目的のためのネイティブ環境を提供できます。 腎臓がんオルガノイドの開発 胃腸がんオルガノイド モデルが患者の治療反応をより適切に予測できることが、さまざまな研究で実証されています。 最近成功した 3D 腎臓癌オルガノイドに関する限られた出版物があり、2015 年に Batchelder CA によって出版されたものは限られた量の遺伝子を分析していました。 その上、報告された症例の大部分は、3D 足場の内部に移植する前にプラスチック製品で 2D 培養を受けており、これは細胞選択の機会を提供する可能性があります。異質性が著しいがんに対するより良い薬剤選択のためのシステム。 私たちの研究では、操作や培養選択を行わずに全細胞をマトリゲル足場と混合し、より高度な次世代シーケンシングを使用して、培養オルガノイドと一次組織の遺伝的類似性を評価します。 3D オルガノイドは、主要な技術的ブレークスルーとして始まり、現在では生物学研究に不可欠なツールとしてより確固たる地位を築いており、臨床使用に重要な意味を持っています。 将来的には、モデルの拡張が成功すれば、最も効果的な個別化された治療オプションを特定し、腎がん患者の治療結果を改善するためのプラットフォームを提供できます。

したがって、研究者は、地元の人口からの安定した表現型を持つ持続可能なヒト腎腫瘍 3D マトリゲル培養システムを確立することを提案しました。 研究者は、私たちのプロジェクトが成功すれば、地元の患者から腎臓がん細胞を培養するための信頼できる効果的な方法が生み出され、香港の地元の患者に腎臓がんの個別化された標的療法が提供されると仮定しています。