気道・液体界面オルガノイドを用いた頭頸部腫瘍微小環境の再構築

科学分野:

• 腫瘍学
• 免疫学
• バイオテクノロジー

背景:

• 頭頸部がん（HNC）は、治療および薬剤開発において大きな課題をもたらしている。
• 既存のin vitroモデルは、複雑な腫瘍免疫微小環境（TME）を正確に再現できないことが多い。
• 患者由来オルガノイドモデルの開発は、個別化医療を進歩させるために不可欠である。

研究 の 目的:

• 気道・液体界面（ALI）培養を用いた患者由来の頭頸部がんオルガノイド（HNCO）モデルを確立する。
• in vitroで腫瘍免疫微小環境（TME）を再構築し、維持する。
• HNCに対する免疫療法の反応をシミュレートし、治療効果を予測するモデルの有用性を検証する。

主な方法:

• 新鮮なHNC腫瘍組織からALI-HNCOモデルを確立した。
• 組織形態学的分析により、腫瘍学的特性と腫瘍相同性を検証した。
• 免疫蛍光染色を用いてTリンパ球および線維芽細胞を評価した。
• ELISAおよびフローサイトメトリーを用いてIFN-γを測定し、CD8+/CD4+比およびCD69+発現を分析することにより、PD-1阻害剤（ペムブロリズマブ）の効果を評価した。
• FVS染色を用いてT細胞媒介性の腫瘍細胞殺傷を確認した。

主要な成果:

• ALI-HNCOモデルは、腫瘍浸潤リンパ球（TIL）およびがん関連線維芽細胞（CAF）を維持することに成功した。
• 免疫蛍光染色により、親腫瘍組織を反映するCD3+リンパ球およびSMA+細胞の存在が確認された。
• ALI-HNCOモデルの約17.86%で特異的なCD8+ Tリンパ球増幅が実証され、腫瘍特異性および細胞傷害性が示唆された。
• モデルはPD-1/PD-L1チェックポイント遮断の効果をシミュレートした。

結論:

• ALI培養を用いた機能的なin vitro HNC免疫微小環境モデルが成功裏に構築された。
• ALI-HNCOモデルは、ネイティブTMEの構造的および細胞的完全性を保持している。
• このモデルは、HNCにおける免疫療法薬の効果を評価し、個別化医療を進歩させるための信頼性の高い前臨床プラットフォームとして機能する。