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オルガノイド免疫モデルによるがん研究の強化

オルガノイドは幹細胞から得られる3次元細胞培養物です。これらの培養物は精密医療や高度に個別化された癌治療に新たな可能性をもたらしますが、適切な免疫細胞や間質細胞を含む腫瘍微小環境（TME）が欠如していることがオルガノイド技術の大きな制約となっています。1,2 この限界に対処するための作業が進められており、共培養のための新しい戦略の開発が進行中である。 腫瘍オルガノイド 免疫細胞は、特定の癌治療法の研究のための新たな道を切り開きます。 共培養は TME における細胞相互作用の研究を支援し、新たな治療標的を明らかにし、ワクチン開発のためのバイオマーカーおよび新抗原の発見を促進します。3 共培養モデルへのアプローチ オルガノイドと免疫細胞の共培養では、通常、患者から摘出された腫瘍様組織内で免疫細胞を増殖させるか、オルガノイド培養物に免疫細胞を直接追加します。4 ただし、免疫細胞とオルガノイドの両方を収容できる万能培地は存在しないことに留意する必要があります。共培養の前に詳細な実験を行い、免疫細胞自体に害を与えることなく理想的なオルガノイドの増殖条件を確かめる必要があります。3 オルガノイド培養と免疫細胞はどちらも特定のサイトカインと成長因子を含んでいなければなりません。例えば、 ウインタ3a、 EGF、 ノギンそして R-スポンジン-1 オルガノイド培養において最も古典的なサイトカインスキームを形成し、 IL-2、 IL-7、 IL-15そして IL-21 免疫細胞培養には不可欠です。5 腫瘍オルガノイドと免疫細胞の共培養法。(https://doi.org/ 10.1 186/s1 3046-023-02653-W) がん治療への応用 免疫細胞が腫瘍の成長、進行、転移に与える影響を研究したり、バイオマーカーや薬剤耐性のメカニズムの開発を調査する際に、共培養モデルを使用することが可能です。2 共培養モデルは、特に免疫療法の有効性を評価および最適化する際に、免疫療法においても重要な役割を果たします。 共培養システムに病原体を導入すると、病原体と免疫細胞の相互作用を介して癌や炎症性病変をシミュレートすることができ、免疫調節や免疫療法への反応を評価できるようになります。 これらの培養システムは、さまざまな種類の免疫細胞を含めることで、自然免疫促進T細胞エフェクター機能の研究にも使用できます。6 共培養モデルの研究は進行中であり、がん治療のブレークスルーに向けた取り組みが続けられています。 例えば、末梢血リンパ球と非小細胞肺癌オルガノイドを共培養すると、患者特異的 T 細胞の取得に役立ちます。7 もう一つの例は、樹状細胞と CD8+ T細胞 その後、患者由来の胃がんオルガノイドとの共培養が行われ、このプロセスは精密医療の有効性を予測し、胃がん患者の予後改善につながる可能性がある。8…

執筆 nipponese
オルガノイド免疫モデルによるがん研究の強化

オルガノイドは幹細胞から得られる3次元細胞培養物です。これらの培養物は精密医療や高度に個別化された癌治療に新たな可能性をもたらしますが、適切な免疫細胞や間質細胞を含む腫瘍微小環境（TME）が欠如していることがオルガノイド技術の大きな制約となっています。1,2

この限界に対処するための作業が進められており、共培養のための新しい戦略の開発が進行中である。 腫瘍オルガノイド 免疫細胞は、特定の癌治療法の研究のための新たな道を切り開きます。

共培養は TME における細胞相互作用の研究を支援し、新たな治療標的を明らかにし、ワクチン開発のためのバイオマーカーおよび新抗原の発見を促進します。3

共培養モデルへのアプローチ

オルガノイドと免疫細胞の共培養では、通常、患者から摘出された腫瘍様組織内で免疫細胞を増殖させるか、オルガノイド培養物に免疫細胞を直接追加します。4

ただし、免疫細胞とオルガノイドの両方を収容できる万能培地は存在しないことに留意する必要があります。共培養の前に詳細な実験を行い、免疫細胞自体に害を与えることなく理想的なオルガノイドの増殖条件を確かめる必要があります。3

オルガノイド培養と免疫細胞はどちらも特定のサイトカインと成長因子を含んでいなければなりません。例えば、 ウインタ3a、 EGF、 ノギンそして R-スポンジン-1 オルガノイド培養において最も古典的なサイトカインスキームを形成し、 IL-2、 IL-7、 IL-15そして IL-21 免疫細胞培養には不可欠です。5

腫瘍オルガノイドと免疫細胞の共培養法。(https://doi.org/ 10.1 186/s1 3046-023-02653-W)

がん治療への応用

免疫細胞が腫瘍の成長、進行、転移に与える影響を研究したり、バイオマーカーや薬剤耐性のメカニズムの開発を調査する際に、共培養モデルを使用することが可能です。2

共培養モデルは、特に免疫療法の有効性を評価および最適化する際に、免疫療法においても重要な役割を果たします。

共培養システムに病原体を導入すると、病原体と免疫細胞の相互作用を介して癌や炎症性病変をシミュレートすることができ、免疫調節や免疫療法への反応を評価できるようになります。

これらの培養システムは、さまざまな種類の免疫細胞を含めることで、自然免疫促進T細胞エフェクター機能の研究にも使用できます。6

共培養モデルの研究は進行中であり、がん治療のブレークスルーに向けた取り組みが続けられています。

例えば、末梢血リンパ球と非小細胞肺癌オルガノイドを共培養すると、患者特異的 T 細胞の取得に役立ちます。7

もう一つの例は、樹状細胞と CD8+ T細胞 その後、患者由来の胃がんオルガノイドとの共培養が行われ、このプロセスは精密医療の有効性を予測し、胃がん患者の予後改善につながる可能性がある。8

CAR由来細胞（CAR-T、CAR-NK、CAR-Mなど）と腫瘍オルガノイドを共培養することでも、免疫療法中の分子および細胞プロセスを捉えるのに十分な可能性があります。この開発は、適切な標的抗原を特定して選択する上で重要になる可能性があり、同時に有効性と毒性評価を予測する優れた可能性も提供します。9

課題と展望

腫瘍オルガノイドと免疫細胞を共培養することで、三次元オルガノイドモデルを実際の腫瘍に近づけることができるため、精密がん治療に有用なモデルとなる。 生体内 状態。この進化し続けるツールは、免疫療法の有効性を向上させると同時に、がん研究技術への理解を深めることができます。

しかし、現代の共培養技術には明らかな限界があります。細胞の種類ごとに特定の培地が必要なため、オルガノイドの共培養条件は、通常、細胞の種類ごとに理想的な条件と異なります。

共培養細胞の増殖率と細胞産生パラクリン因子の拡散は培地の組成によって影響を受けるため、オルガノイドの成熟と血管新生に最適な培地を実現することは特に困難です。10

今後の共培養研究では、培地の組成や使用する内皮細胞培地の種類など、共培養条件の最適化にさらに重点が置かれることが予想されます。この追加研究の目的は、がん研究アプリケーションのためのより堅牢な生物学的モデリング プラットフォームを確保することです。

CiteAbはSino Biologicalを「2024年に注目すべき成長要因サプライヤー同社は、がん免疫療法のための包括的なソリューションを提供しており、その中には、 CAR-T療法、 CAR-NK療法そして 3次元オルガノイド研究。

シノバイオロジカルの製品には、高品質の多様な製品が含まれています。 GMPおよびRUOグレードのサイトカインおよび成長因子それぞれ検証済みの生物活性、バッチ間の一貫性、純度を備えています。

同社の専門知識、経験、製品範囲により、Sino Biological は業界全体でオルガノイドと免疫細胞培養の最適かつ一貫した成長を確保する上で、引き続き極めて重要な役割を果たしていきます。

参考文献と参考文献

  • Zhao, J., Fong, A., Seow, SV, & Toh, HC (2023). 精密免疫腫瘍学の実現手段としてのオルガノイド。Cells, 12(8), 1165。
  • Jeong, SR, & Kang, M. (2023). 患者由来のT細胞と腫瘍オルガノイドの共培養モデルにおける腫瘍–免疫相互作用の探究。International Journal of Molecular Sciences、24(19)、14609。
  • Magré, L., Verstegen, MM, Buschow, S., van der Laan, LJ, Peppelenbosch, M., & Desai, J. (2023). がん研究のための新たなオルガノイド免疫共培養モデル：腫瘍免疫学から個別化免疫療法まで。Journal for Immunotherapy of Cancer、11(5)。
  • Bogoslowski, A., An, M., & Penninger, JM (2023). オルガノイドモデルへの免疫細胞の組み込み：ヒト疾患の研究に不可欠。オルガノイド、2(3)、140-155。
  • Sato, T., Stange, DE, Ferrante, M., Vries, RG, Van Es, JH, Van Den Brink, S., & Clevers, H. (2011). ヒト結腸、腺腫、腺癌、バレット上皮からの上皮オルガノイドの長期増殖。消化器病学、141(5), 1762-1772。
  • Yuki, K., Cheng, N., Nakano, M., & Kuo, CJ (2020). 腫瘍免疫学のオルガノイドモデル。免疫学の動向、41(8)、652-664。
  • Dijkstra, KK, Cattaneo, CM, Weeber, F., Chalabi, M., van de Haar, J., Fanchi, LF, & Voest, EE (2018). 末梢血リンパ球と腫瘍オルガノイドの共培養による腫瘍反応性T細胞の生成。Cell, 174(6), 1586-1598.
  • Chakrabarti, J., Koh, V., So, JBY, Yong, WP, & Zavros, Y. (2021). 標的療法の有効性を予測するための前臨床ヒト由来自己胃癌オルガノイド/免疫細胞共培養モデル。JoVE (Journal of Visualized Experiments)、(173)、e61443。
  • Yuan, J., Li, X., & Yu, S. (2023). がんオルガノイド共培養モデルシステム：精密医療を導くための新しいアプローチ。Frontiers in Immunology、13、1061388。
  • Zahmatkesh, E., Khoshdel-Rad, N., Mirzaei, H., Shpichka, A., Timashev, P., Mahmoudi, T., & Vosough, M. (2021). オルガノイド技術の進化：共培養システムで発生生物学から学んだ教訓。発生生物学、475、37-53。

    • 謝辞

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    #オルガノイド免疫モデルによるがん研究の強化
    2024-07-08 12:20:00

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