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07 Apr 2023
Oregon State University（OSU）の研究者らは、子宮頸がん治療薬の評価プロセスを迅速化し、改善する手段を構築した。
OSU College of Engineering生物工学科のKaitlin Fogg助教授が率いるこの研究は、American Cancer Societyが、今年米国で新たに14,000名近くが子宮頸がんと診断され、4,000名以上の女性が死亡すると推定していることからも重要である。
研究結果は、Journal of Biomedical Materials Research誌に掲載された。
Fogg氏とOSU College of Engineeringの大学院生らは、College of Pharmacy High-Throughput Screening Services Labと共に、複数の薬物化合物の同時かつ迅速なテストを可能にするモデルを開発し、新しい治療法や個別化医療の選択肢を発見できる大規模スクリーニングへの扉を開いた。
このモデルの重要な点は、抗がん剤の効果を検証する従来の手段である単層細胞とは異なり、3次元の細胞プラットフォームを使用している点である。
「2次元の単層モデルでは、腫瘍の微小環境を完全に再現することはできない。なぜなら、われわれの体には、硬いプラスチック片上の単層細胞に似たものはないからである」と、Fogg氏は述べている。「がんの転移と腫瘍が必要とする新しい血管の生成は、本質的に3次元のプロセスであり、より身体に近い材料を通して動く必要がありる」
しかし、多くの3D検査技術は、標準的なハイスループットスクリーニング手法とはあまり相性が良くないとFogg氏は言う。
これまでの三次元試験は24ウェルのプレートが主流で、ハイスループットスクリーニングには96ウェルのプレートが主流である。
検査する試料や化合物を入れるプレートは、角氷の大型トレーのような形をしている。
ハイスループットスクリーニング（HTS）とは、多数の異なる分子の治療効果の可能性を同時に自動テストすることである。
膨大な化合物の “ライブラリ “を迅速かつ低コストでスクリーニングできるため、創薬分析が加速される。
「われわれの目標は、子宮頸がん腫瘍の微小環境に近似し、既存のハイスループットメソッドとのインターフェースを持ち、がんの浸潤と血管形成を経時的に評価できるディッシュ内腫瘍モデルを開発し検証することだった」と、Fogg氏は述べている。「われわれは、現在利用可能な前臨床薬物スクリーニングプラットフォームよりも大幅に優れた、96ウェルフォーマットの子宮頸がんの多層多細胞モデルを設計した」
このモデルにより、数百種類の薬剤を同時に評価し、がんの浸潤や新しい血管の形成を阻止できる薬剤を迅速に特定することができるという。
それは、現在、子宮頸がんの治療に特化した薬剤はないため、重要なことである。
世界保健機関（WHO）によると、子宮頸がんは女性のがんの中で4番目に発生頻度が高く、毎年約60万人が新たに診断される。
多くの場合、HPVと呼ばれる性感染症であるヒトパピローマウイルスの様々な株が原因となっている。
ほとんどの女性は免疫力によってウイルスが問題になることはないが、時にウイルスが生き残り、健康な子宮頸部細胞ががん化する一因となることがある。
早期の子宮頸がんは、一般的に自覚症状を伴わない。
より進行した場合の兆候としては、性行為後、生理の間、または閉経後の膣出血、水っぽい、血の混じった膣分泌物（重く、悪臭を伴う場合もある）、骨盤の痛み、性交時の痛みなどが挙げられる。
子宮頸がんは、35～44歳の女性に多く発症し、20歳未満の女性に発症することはほとんどない。
20％以上が65歳以上の女性に発症し、そのほとんどが子宮頸がんの定期検診を受けていない女性である。
「われわれが考え出したプラットフォームが、創薬や精密腫瘍学のために大規模な化合物ライブラリーをスクリーニングする将来の研究で使用されることを期待している」と、Fogg氏は述べている。「このプラットフォームは、腫瘍微小環境における細胞の挙動を捉え、患者間のばらつきを考慮している」
また、OSU College of EngineeringのInes Cadena氏、Mina Buchanan氏、Conor Harris氏、Molly Jenne氏、Skip Rochefort氏、Oregon State College of PharmacyのDylan Nelson氏が研究に参加した。
（2023年3月31日公開）
