慶大、ヒトの大腸腫瘍を培養皿で増殖させることに成功

慶應義塾大学(慶大)は5月20日、ヒトの大腸腫瘍を体外で完全培養する技術を開発したと発表した。

同成果は、慶應義塾大学医学部内科学(消化器)教室 佐藤俊朗准教授らの研究グループによるもので、5月19日付けの米国科学誌「Cell Stem Cell」に掲載された。

佐藤准教授らは、2009年にマウスの小腸幹細胞から「オルガノイド」と呼ばれる生体内の組織に似た構造を体外で形成させる技術を開発。2011年にはヒトの大腸幹細胞の培養に成功し、ヒトの正常な大腸幹細胞の増殖には、特定の増殖因子と呼ばれる栄養が必要であることを明らかにしていた。しかし、この成果を大腸がんの創薬に役立てるには、あらゆる患者のさまざまな大腸腫瘍を体外で培養する技術の開発が必要であった。

今回、同研究グループは、患者から採取した腫瘍組織を6種類の異なる増殖因子の組み合わせで培養し、ほぼすべての種類の大腸腫瘍をオルガノイドとして効率的に長期間培養できることを突き止めた。

さらに、この培養技術を用いて55種類の大腸腫瘍オルガノイドを樹立し、これらの大腸腫瘍オルガノイドが患者体内の腫瘍と同様な遺伝子発現パターンや組織構造を再現できることを確認している。また、正常な大腸の上皮細胞は6種類の増殖因子すべてを必要とするが、腫瘍化とともに増殖因子がなくても育つ能力を獲得することも示されている。

今回の成果により、患者の腫瘍からオルガノイドを作ることで、腫瘍の転移能や浸潤能などをマウスの中で観察することができるようになった。また、樹立したオルガノイドをマウスの体内に移植した場合、患者の腫瘍の性質をそのまま反映できるため、たとえば患者の腫瘍組織のかたちだけではなく、患者の体内にあった際の転移能力なども再現することが可能となる。

同研究グループは、このように患者の腫瘍を培養皿の中やマウスのような小動物の体内で"ミニチュア化"して再現することで、がんの病態や新しい治療薬の研究に応用することが期待できるとしている。