臨床循環腫瘍細胞 (CTC) の 3 次元 (3-D) 細胞培養モデルの確立と応用

血液中に存在する希少な細胞種である循環腫瘍細胞 (CTC) は、主にがんの転移または再発に寄与すると考えられています。 したがって、CTC の検出は、転移性癌を検出するための不可欠な臨床ツールと見なされます。 さらに、CTC は転移性がん治療の治療標的となる可能性があります。 したがって、治療レジメンを選択するための生検として実行可能な CTC を使用する (例: CTC に基づく抗がん剤検査）は、個別化されたがん治療を実現するための有望な道を開きます。 細胞分離または検出技術の最近の進歩により、CTC を分離/検出するためのさまざまな新しいアプローチが積極的に提案されています。 それにもかかわらず、現在の方法のほとんどは、その後のCTCベースの抗がん剤試験またはその他のバイオアッセイに十分な細胞純度と細胞数を備えた、可能なすべての実行可能でラベルフリーのCTCを取得できない可能性があります。 上記の技術的ハードルに取り組むために、研究プロジェクトは、CTC の分離/精製、および細胞数の拡大のための特定の 3-D 細胞培養技術の使用を提案しています。

動作原理は、ヒト白血球が 3-D 細胞培養条件で死滅するのに対し、CTC はそのような環境で凝集および増殖する傾向があることを示す予備調査結果に基づいています。 この現象に基づいて、3-D CTC 細胞培養を使用して、白血球のバックグラウンドから実行可能な CTC を分離および精製することができます。これは、ネガティブ セレクションおよびラベルフリーの方法で行われ、血液サンプル中のすべての可能な CTC の収穫を可能にします。 さらに、このような 3 D 細胞培養における CTC の増殖は、既存の方法を使用して現在不可能である後続のアプリケーションの CTC の細胞数を十分に拡大できます。

1 年目の研究プロジェクトでは、研究者は、CTC の分離/精製および細胞数の増加に 3-D 細胞培養モデルを使用することの臨床的実現可能性をさらに検証および評価します。 2 年目と 3 年目の研究プロジェクトでは、研究者は CTC の分離/精製と増殖のパフォーマンスを向上させるために、3-D 細胞培養モデルを最適化します。 最適化プロセスでは、研究者は細胞培養モデルの効果を調査します (例: 静的または灌流細胞培養、および異なる 3-D 足場材料を使用した 3-D 細胞培養) または生化学的要因 (例: グルコース濃度、血清濃度、pH、または成長因子/サイトカインのサプリメント) は、CTC の分離/精製および増殖のパフォーマンスに影響します。 全体として、研究者は、提案された研究プロジェクトが、実行可能でラベルのない高純度の方法で臨床 CTC を分離/精製/拡大するための効率的かつ効果的なアプローチを見つけることができることを望んでいます。 これらの収集された CTC は、その後の分析タスクに役立ちます。