前立腺癌はITHの存在をその特徴とする。ゲノム、エピゲノム解析技術の進歩により、固形癌におけるITHが次第に明らかになり、原発巣と転移巣の空間的不均一性、初発時と再発時のなどの時間的不均一性が見出され、ITHを生み出すがんのゲノム進化プログラムの癌種による相違、患者間や患者内での多様性が報告されている。前立腺癌の好発転移部位である骨転移は造骨性であるアプローチが困難なため再発や転移時の生検検体の採取が困難であることが多い。そこで血液中の血液循環がん細胞(CTC)などのリキッドバイオプシー検体がITHを内包する複数病変に由来したゲノム情報の全体像に近いと考えられ注目されてきている。
本研究では
１．CTCを用いたシングルセル解析：流体力学を応用した次世代の新規CTC回収システムで、薬剤耐性CRPCやNEPCのように上皮性マーカーの発現が乏しいがんにおいても生きた状態のCTC回収が可能となった。シングルセル解析のプラットフォームとしては分割能が優れ、RNAが分解される前に短時間で処理可能で、同時に処理可能なサンプルが多いという特徴を有す10×Genomics社のChromium single cellをライブラリー調整システムを使用したプラットフォームでCTCのシングルセルRNAシーケンス解析を6例で実施した。CTCの中での不均一性と、今まで着目されてこなかった新規薬剤耐性関連シグナル経路が明らかになった。
２．薬剤耐性前立腺癌のプレシジョンメディシンを具現化するCTCライブラリー作成：。当院呼吸器とオルガノイド医学講座佐藤教授との共同研究によりCTCから３次元培養によりtumor sphereが形成されることが確認された。
今後引き続き研究を進め、３次元培養で安定的に培養可能とするCTCのバイオバンクのプロトコールを確立し、薬剤の選択や効果予測のためのバイオマーカー開発や、新規創薬の開発のためのプラットフォームの完成を目指す。
Prostate cancer is characterized by the presence of ITH. Advances in genome and epigenome analysis technology have gradually revealed ITH in solid tumors, and found spatial inhomogeneities between primary and metastatic lesions, and temporal inhomogeneities such as initial and recurrence, and ITH. Differences in the genome evolution program of cancers that produce cancer by cancer type, and diversity among and within patients have been reported. Bone metastasis, which is the most common metastatic site of prostate cancer, is difficult to approach because it is osteogenic, so it is often difficult to collect biopsy specimens at the time of recurrence or metastasis. Therefore, liquid biopsy specimens such as blood circulating cancer cells (CTC) in the blood are considered to be close to the whole picture of genomic information derived from multiple lesions containing ITH, and are attracting attention.
In this research
1. 1. Single-cell analysis using CTC: A next-generation new CTC recovery system that applies fluid dynamics, enabling live CTC recovery even in cancers with poor expression of epithelial markers such as drug-resistant CRPC and NEPC. became. A library of 10 × Genomics Chromium single cells, which has excellent splitting ability as a platform for single cell analysis, can be processed in a short time before RNA is degraded, and has many samples that can be processed at the same time. Single-cell RNA sequence analysis of CTC was performed on a platform using the system in 6 cases. Heterogeneity within the CTC and novel drug resistance-related signaling pathways that have not been the focus of attention have been clarified.
2. 2. Creating a CTC library that embodies precision medicine for drug-resistant prostate cancer :. Through joint research between our hospital's respiratory organs and Professor Sato of the Department of Organoid Medicine, it was confirmed from CTC that a tumor sphere is formed by three-dimensional culture.
In the future, we will continue research and establish a protocol for his CTC biobank that enables stable culture in three-dimensional culture, for the development of biomarkers for drug selection and effect prediction, and for the development of new drug discovery.
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