TOPPANホールディングス株式会社は大阪大学大学院工学研究科、公益財団法人がん研究会と共に抗がん剤評価技術の共同研究を進めていた。3D細胞培養技術「invivoid(R)」を用いた抗がん剤評価技術の共同研究でがん患者の腫瘍組織のがん細胞から、体外に患者のがん組織を再現し、その再現されたがん組織を用いた抗がん剤評価の結果、ヒト臨床結果と高い確度で一致することが分かった。その結果を示す論文が、バイオマテリアルに関する分野を扱う国際学術誌「Acta Biomaterialia」に掲載された。
3D細胞培養技術を進め、今後本研究成果をがん個別化医療に適用させ、2025年度に国内において「invivoid(R)」による先進医療、また米国において2026年に「invivoid(R)」による臨床検査事業への参入を目指す。

■がんについての現状と課題

がんの診断や治療が日々進歩する中、基礎研究分野では様々ながんと関係する遺伝子が解明・特定されつつある。この知見をもとに遺伝子検査やがん患者の腫瘍組織を移植したマウスを使った抗がん剤の効果判定検査などが行われている。しかし、遺伝子検査だけで抗がん剤を選択することが困難である点や、マウスのコストが非常に高い点などが大きな課題になっている。また、2022年に米国FDA（U.S. Food and Drug Administration）が、医薬品開発においてマウスなど動物実験から非動物実験に移行していくステートメントを出すなど、非動物実験を実現する技術に注目が集まっているが、複雑な構造と機能を持つがん組織環境の再現には課題がある。

■3D細胞培養技術「invivoid(R)」の開発

このような中でTOPPANホールディングスと、大阪大学大学院工学研究科の松崎典弥教授らは、独自のバイオマテリアルを用いて生体組織を再現可能な3D細胞培養技術「invivoid(R)」を開発した。 さらにTOPPANホールディングスとがん研究会との共同ラボにて「invivoid(R)」により患者のがん細胞を体外で培養し、複数の抗がん剤を暴露して得られた効果と、実際に患者に同じ抗がん剤を投与して得られた効果との比較を行う臨床研究を2023年より実施している。

「invivoid(R)」とは
独自の製法により多様な細胞を制御しながら共培養できる、新たな三次元細胞培養技術。
大阪大学の松崎 典弥教授とTOPPANホールディングスは2017年4月より大阪大学工学部に先端細胞制御化学(TOPPAN)共同研究講座を設置し、独自バイオマテリアルによる3D細胞培養技術に資する基礎研究を推進している。「invivoid(R)」は生体に近い人工組織を簡便に作製できるため、がん個別化医療、薬効や毒性試験を含む創薬研究、再生医療、培養食料など幅広い用途が期待されている。
・紹介サイト：https://www.holdings.toppan.com/ja/invivoid/index.html

当該論文に掲載した内容としては、以上の臨床研究における基礎的知見となるがん患者のがん環境を「invivoid(R)」を用いて線維芽細胞や血管内皮細胞とともに体外に再現し、がん特有の現象である、血管新生や浸潤などの現象を再現した点が含まれる。

今後、3D細胞培養技術「invivoid(R)」を用いた技術が、抗がん剤の効果を予測するがん個別化医療や医薬品開発に応用できる可能性があると示している。

【論文掲載について】
掲載誌：「Acta Biomaterialia」
掲載日：2024年7月22日
論文タイトル：「In Vitro Throughput Screening of Anticancer Drugs Using Patient-Derived Cell Lines Cultured on Vascularized Three-Dimensional Stromal Tissues」
URL ：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706124002769?via%3Dihub