背景と目的：結腸直腸癌腹膜転移（colorectal cancer peritoneal metastasis、CRC-PM）は結腸直腸癌患者において予後不良な転移タイプの一つであり、腹水形成、びまん性播種、全身治療への反応不良を伴うことが多い。現在、臨床では患者の腫瘍生物学的特徴をより忠実に反映し、再現性があり増殖可能な体外モデルが不足しており、転移機構の研究および個別化治療評価が制限されている。患者由来オルガノイド（patient-derived organoid、PDO）は三次元（three dimension、3D）条件下で長期培養が可能で、腫瘍関連の表現型および遺伝的特徴を維持する。しかしながら、CRC-PMに対して、特に腹膜転移巣および腹水からのPDOモデルの構築および同定は依然として不十分である。本研究は、安定的に増殖および継代可能なCRC-PM PDOモデル（転移巣および腹水由来を含む）を構築し、組織形態、蛋白発現、およびゲノミクスの各側面から原発巣腫瘍との生物学的一致性を評価することを目的とする。方法：CRC-PM患者由来の臨床検体を収集し、転移巣および腹水を段階的に分離し、3Dオルガノイドモデルおよび二次元（two dimension、2D）細胞株を樹立した。PDOの形態学的特徴は明視野顕微鏡で動的に観察した。PDOを細胞ブロックに形成し、H-E染色により腺様構造および上皮様組織学的特徴を評価した。免疫組織化学（immunohistochemistry、IHC）を用いてオルガノイドモデルと原発巣腫瘍の病理学的特徴を比較し、IHC結果は積分光学密度（integrated optical density、IOD）により記述的解析を行った。全エクソームシーケンシング（whole-exome sequencing、WES）を用いてオルガノイドモデル、2D細胞株および原発腫瘍の変異プロファイルおよび遺伝子発現パターンを解析した。結果：安定的に継代可能なCRC-PM患者由来転移巣および腹水オルガノイドモデルを構築し、対応する2D腫瘍細胞株を連続継代により作製した。オルガノイドは典型的な嚢状/致密な球状の3D構造を形成した。H-E染色は上皮様腺様構造を示した。IHC解析は、組織学的形態および腫瘍の主要マーカー（CK20、E-cadherin、Pan-CK、β-catenin）およびKi-67増殖指数において原発腫瘍と高い一致性を示し、発現強度に有意差はなかった。WESデータは、オルガノイドおよび細胞株が原発腫瘍組織と主要な変異遺伝子（TTN、FAT2など）および変異タイプにおいて非常に高い一致度を有することを裏付けた。結論：本研究はCRC-PM由来転移巣および腹水オルガノイドモデルと対応細胞株を構築・検証し、遺伝子および遺伝学的レベルで原発腫瘍の特徴を保持できることを示した。本システムはCRC-PMの機序研究および個別化薬剤スクリーニングに信頼性の高い方法論的指針および実験ツールを提供する。

結腸直腸癌;腹膜転移;腹水;オルガノイド;一致性検証