胆道・膵臓がん患者由来のがん組織および非がん組織を用いて, オルガノイド培養により幹細胞を培養・維持し, 1年以上にわたり安定的に培養できるがんオルガノイド株をこれまでに6つ樹立した。次世代シーケンサーやマイクロアレイにより, 樹立したオルガノイドにおけるゲノム, エピゲノム, トランスクリプトーム解析および細胞増殖の解析を行った。これらのオミクスデータおよび細胞増殖能の解析の解析の結果, がんオルガノイドにおいて共通して発現上昇する遺伝子として, HOXB7, SOX2, miR-17-92クラスターなどが同定された。一方で, がんオルガノイドにおいて共通して発現低下する遺伝子として, MMP1やCD24などが同定された。さらに, 遺伝子発現プロファイルのクラスター解析により, 一部のがん組織から樹立したオルガノイドにおいて, 非がん組織由来のオルガノイドと同様の遺伝子発現プロファイルの結果を示すことが明らかになった。またこれらの症例では, がんオルガノイドの長期培養が不可能であった。以上の結果より, 胆道・膵臓がんの手術検体を用いてオルガノイドを樹立する過程において, 複数の症例でサンプル中に混在した非がん細胞ががん細胞よりも優位に増殖してオルガノイドを形成することが示唆された。胆道・膵臓がん患者由来のオルガノイドは, 患者体内の腫瘍と同様な性質を示すため, 従来の細胞株に比べ, より生体に近い環境での創薬研究を可能にすると考えられる。胆道・膵臓がん患者由来のオルガノイドは, 難治性がんに対する個別化治療を実現する上で極めて強力な研究ツールとなるが, 手術検体組織を用いてオルガノイドを樹立する際には, 樹立したオルガノイドが非がん細胞ではなく, がん細胞由来であることを十分に確認する必要がある。
Biliary tract and pancreatic cancers are epithelial malignancies characterized by poor prognosis. We were successful in establishment of 6 biliary tract and pancreatic cancer organoid lines that can be cultured stably for over one year. These cancer organoids closely recapitulate the histopathological features of the primary tumors. Gene expression profiles demonstrated that HOXB7, SOX2 and the miR-17-92 cluster were significantly enriched in cancer organoids. On the other hand, MMP1 and CD24 were significantly suppressed in cancer organoids. Gene expression profiles and culture courses of cancer and non-cancer organoids indicated that non-cancer cells contaminated in the surgically resected cancer tissues grew predominantly and overcame cancer cells to form organoids in multiple cases. Although organoids derived from patients with biliary tract and pancreatic cancers can be a powerful research tool for personalized medicine, careful validation of the established organoids as being cancer-derived is essential.