TruTumor
ヒトがん組織のEx vivo腫瘍モデル
- 腫瘍微小環境（TME）の保持：がん細胞、免疫細胞、間質組織を含むTMEを本来の状態で維持。化学処理、組織解離、培養・再構成はなし
- 実績：2017年より日欧米で受託研究を提供、バイオテックから大手製薬企業まで対応。Nature Communications に2報掲載
- 独自データベース：独自開発のTruTumor INSIGHTデータベース により、他では得られない知見を提供
- 空間生物学に最適：広い腫瘍組織表面積を活用した高度な空間生物学解析
- 幅広い解析力：ハイコンテント共焦点顕微鏡解析、単一細胞トランスクリプトミクス／プロテオミクス、AI・機械学習など最先端技術を網羅
再現性・安定性・トランスレーショナル妥当性が検証済みのTruTumorモデルです。開発中の適応症についてはお問い合わせください。
技術情報
① TruTumor試験の流れ
| 1. 試料の採取 | 腫瘍組織、同一がん患者の全血サンプルおよび臨床情報は、Farcastの医療機関ネットワークより取得されます。すべての試料採取および情報取得は、倫理審査委員会（IRB）の承認および患者からのインフォームド・コンセントに基づいて実施されます。 |
| 2. 試料の処理 | 腫瘍組織および血液サンプルは、採取後数時間以内に温度管理下でFarcastの施設へ輸送されます。腫瘍組織はex vivo培養に適したフラグメントに加工され、全血サンプルからは血漿が調製されます。なお、腫瘍組織はいかなる段階においても細胞解離や再構築されることはありません。このため、各フラグメントは元の腫瘍のがん細胞、免疫細胞および間質細胞の割合や空間構造（位置関係）がそのまま維持されます。 |
| 3. Ex vivo培養 | がん組織フラグメントの培養は48ウェルプレートで実施されます。培地には同一患者の血漿を添加し、生理学的関係性をさらに高めています。品質管理として、細胞生存率の評価および腫瘍細胞・免疫細胞構成などの定量解析が行われます。 |
| 4. データ解析 | 空間生物学（spatial biology）、フローサイトメトリー、組織病理学、経時解析、mRNAプロファイリング（NanoStringやシングルセルRNAシーケンス）、サイトカイン解析など、幅広い種類の解析が可能です。Farcastの研究者は、高度な人工知能（AI）技術を用いて、複雑なマルチオミクスデータおよび臨床データを統合・解析しています。 |
② TruTumor組織フラグメント
| A-1. | 代表的なTruTumor ex vivo腫瘍組織切片のH&E染色像。元の腫瘍が有する組織構築および細胞構成を保持しています。 |
| A-2. | 本フラグメントには、腫瘍区画、間質区画および免疫細胞区画に加え、血管（BV）が含まれています。腫瘍境界は緑色で示されています。三次リンパ様構造（tertiary lymphoid structures：TLS）などの構造が認められる場合もあります。これらの要素間の空間的関係は、元の腫瘍組織と同一に保持されています。 |
| A-3. | 高倍率像。がん関連線維芽細胞（carcinoma-associated fibroblasts：CAF）、腫瘍浸潤リンパ球（tumor-infiltrating lymphocytes：TIL）、単核免疫細胞（Mono）、マクロファージ（Mac）、好中球（Neu）、形質細胞（PC）が観察されます。本図には示していませんが、T細胞、マクロファージ、またはNK細胞のクラスターなどの構造が認められる場合もあります。 |
| B. | フローサイトメトリー解析データに基づくt-SNEプロット。組織内に存在する免疫細胞集団の分布を示しています。 |
③ TruTumor INSIGHTデータベース
TruTumor INSIGHTデータベースは、25,000例を超える腫瘍を対象に、多様な治療薬に曝露した社内解析データを収載した独自のデータベースです。本データベースは、他では得られない独自かつ価値の高い洞察を提供し、最適な試験デザインの立案や試験結果を文脈の中で解釈することを可能にします。例えば、個々の試験結果を、同一または異なる薬剤で処理された数千例の腫瘍データと比較することができます。TruTumor INSIGHTは、解析サービスの一環として提供されています。
| TruTumor INSIGHTの概要 | |
| 収録データの種類 | 薬剤（一部） |
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31遺伝子シグネチャーによりHNSCC症例のクラスタリング
TruTumorの応用
TruTumorは、実際のヒト腫瘍に近い微小環境において、空間生物学（spatial biology）をはじめとする各種解析手法を組み合わせることで、薬物の腫瘍殺傷、免疫活性、作用機序などの評価を可能にします。
| 応用例 | |||
| 分野 | 研究課題 | 評価 | 代表的な指標 |
| 空間生物学 (Spatial biology) |
免疫細胞、腫瘍細胞、間質細胞はそれぞれどこに局在しており、薬物によってそれらの関係はどのように変化するのか。 |
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| 腫瘍殺傷／有効性 | 薬物によって腫瘍細胞は殺傷されるか、その速度および程度はどのくらいか。 |
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| 免疫機能 | 薬物によって免疫細胞は機能的に活性化されるか、あるいは抑制されるか。 |
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| 作用機序および耐性 | 薬物はどのように作用し、腫瘍はどのようにしてそれに抵抗（耐性）するのか。 |
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| トランスレーショナル情報 | どの評価指標が治療反応を予測し、Go／No-Go判断を支援するか。 |
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TruTumorは、多様な作用機序および薬剤の評価実績があります。以下の表に記載のない項目についてはお問い合わせください。
サンプルデータ
① 細胞傷害性T細胞（CTL）と腫瘍細胞間の距離
| 背景情報 | 上記のデータは、頭頸部扁平上皮癌を対象としたTruTumor試験から得られたものです*1。腫瘍組織は、ニボルマブ（Nivo）に対する応答に基づき、強い応答を示した群（Responders、略：Res）と非応答群（Non-Responders、略：Non-Res）に分類されました。 |
| A. CTL数 | 非処置腫瘍組織においては、フローサイトメトリー解析の結果、Responders群の腫瘍組織には、Non-Responders群よりも多くの細胞傷害性T細胞（CTL）が存在する傾向が見られましたが、一部で重なりも認められました。 |
| B1. 細胞間の距離 | ニボルマブ処置により、Responders群ではCTLと腫瘍細胞間の距離が短縮し、Non-Responders群では逆に距離が増加することが画像解析データから示されました。 |
| B2. IF画像 | ニボルマブ処置によるCTL（CD8⁺）および腫瘍細胞（PanCK）の位置関係の変化を、代表的なResponderおよびNon-Responderで示します。処置に対する応答性の違いにより、両者で異なる変化が認められます。 |
*1 出典論文：Nature Communications volume 15, Article No. 1585 (2024)
② 細胞傷害性T細胞（CTL）と制御性T細胞（Treg）の距離
| 背景情報 | 上記のデータは、頭頸部扁平上皮癌（HNSCC）を対象としたTruTumor試験から得られたものです*1。ニボルマブに対する機能的応答に基づき、9例の腫瘍を弱応答群（n＝9）に分類しました。 |
| A. Treg数 | フローサイトメトリー解析の結果、ニボルマブ単剤処置（N）と比較して、ニボルマブとイピリムマブの併用処置（N+I）により、組織常在性の制御性T細胞（Treg）数が減少することが示されました。 |
| B. 併用処置の影響 | ニボルマブ単独処置と比較して、N+I併用処置による腫瘍細胞傷害の変化（X軸）およびPerforin/Granzyme B発現の変化（Y軸）と、CTL–Treg間距離の変化との関係を示します。併用処置により、4つの腫瘍でCTL–Treg間距離が有意に増加し、3つの腫瘍では変化が認められず、2つの腫瘍では有意な減少が認められました。 |
| C. CTL-Tregの距離 | N+I併用療法後にCTLとTregの距離が有意に増加した腫瘍10035の代表的な免疫蛍光画像です。 |
*1 出典論文：Nature Communications volume 15, Article No. 1585 (2024)
③ CD4⁺CD8⁺二重陽性T細胞（DPT）の解析
| 概要 | TruTumorでは、CD4⁺CD8⁺二重陽性T細胞（Double Positive T cells：DPT）をはじめとする希少な免疫細胞の解析が可能です。 |
| A. 複数がん種の比較 | A1：フローサイトメトリー解析の結果、腎細胞がん（RCC）腫瘍には、頭頸部扁平上皮がん（HNSCC）および卵巣がん（OvCa）と比較して、DPT細胞の割合が相対的に高いことが示されました。 A2–A4：RCC、HNSCC、OvCa腫瘍から得られた代表的なフローサイトメトリープロット。 |
| B. DPTのIF画像 | RCC腫瘍組織内におけるDPT細胞の存在を示す免疫蛍光画像。 |
| C. RCCのDPT解析 |
上段：RCC腫瘍18例におけるDPT細胞頻度。CD3⁺細胞の5％をカットオフ値として、高DPT群および低DPT群に分類しました。 下段：DPT細胞に対するex vivo培養の影響。左のグラフ：DPT細胞の頻度は、ほとんどのRCC腫瘍（n = 6）において、72時間の培養期間中に大きな変化は認められませんでした。右：あるRCC腫瘍におけるT0およびT72時点での代表的なフローサイトメトリープロット。 |
受託研究サービス
各プロジェクトはお客様の研究目的に合わせてカスタマイズされております。Farcast Biodynamics社は、試験デザインやデータの解釈に関する専門的なアドバイスを提供し、実験作業の開始前に詳細な研究計画が合意されます。試験はISO 9001認証を受けた施設で実施され、研究完了後には解釈済みの結果を含む報告書を提供します。また、お客様の社内解析用として、腫瘍サンプルの提供も可能です。詳細については、お問い合わせください。
文献
| 発表年 | 分類 | タイトル | |
| 2026 | ポスター | A late fusion machine learning approach utilizing TruTumor ex-vivo multi-level histopathology data for chemotherapy response prediction in solid tumors. Workshop on Computational Oncology 2026, IIT Kharagpur. | 閲覧 |
| 2025 | ポスター | Leveraging the Stabl framework for anti-PD1 response biomarker discovery in head and neck squamous cell carcinoma using the TruTumor ex vivo platform. 40th Annual Meeting SITC 2025. | 閲覧 |
| 2025 | ポスター | Understanding the role of tumor immune microenvironment in determining response to Immune Checkpoint Inhibitor in Colorectal Cancer. 40th Annual Meeting SITC 2025. | 閲覧 |
| 2025 | ポスター | Differential T cell response to anti-PD1 in breast cancer sub-types is driven by activity of intra-tumoral immune cells. AACR Annual Meeting 2025. | 閲覧 |
| 2025 | ポスター | Identification of tumor microenvironment informed exosome biomarkers for predicting response to anti-PD1 therapy. AACR Special Conference in Cancer Research 2025. | 閲覧 |
| 2024 | ポスター | PLN-101095 a selective inhibitor of integrins αvβ8 and αvβ1 augments the therapeutic benefits of immune checkpoint blockade therapy in human tumor histoculture model. 39th Annual Meeting SITC. | 閲覧 |
| 2024 | ポスター | Identifying and targeting resistance factors upon immune checkpoint inhibition for better combinatorial treatment strategies leading to improved outcomes. 39th Annual Meeting SITC. | 閲覧 |
| 2024 | ポスター | Effect of treatment with immune checkpoint inhibitors on different immune sub-populations in the tumor microenvironment. Immunocon 2024. | 閲覧 |
| 2024 | ポスター | Role of CD4/CD8 double positive T cells in modulating response to anti-PD-1 treatment in renal cell carcinoma. AACR Annual Meeting 2024 | 閲覧 |
| 2024 | 論文 | ILT2 and ILT4 Drive Myeloid Suppression via Both Overlapping and Distinct Mechanisms. Tian et al. Cancer Immunol Res. 2024 May 2;12(5):592-613. | 閲覧 |
| 2024 | 論文 | Tumor histoculture captures the dynamic interactions between tumor and immune components in response to anti-PD1 in head and neck cancer. Basak et al. Nature Communications volume 15, Article number: 1585 (2024). | 閲覧 |
| 2023 | ポスター | Pre-Selection of patients who would respond to combination of chemotherapy and low dose immunotherapy using human histoculture platform and low dose immunotherapy using human histoculture platform. 38th Annual Meeting SITC. | 閲覧 |
| 2023 | ポスター | Identification of effective treatment regimens for ovarian cancer using tumor histoculture platform. 38th Annual Meeting SITC. | 閲覧 |
| 2023 | ポスター | Characterization of macrophage population in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma and Renal Cell Carcinoma and their role in modulating immune checkpoint blockade response. AACR TME 2023. | 閲覧 |
| 2023 | ポスター | Simultaneous comparison of response to two different anti-PD1 drugs in the same patient using a human tumor histo-culture platform. AACR Annual Meeting 2023. | 閲覧 |
| 2023 | ポスター | Evaluating response of Renal Cell Carcinoma to Tyrosine Kinase Inhibitor and Immune checkpoint inhibitor using a human histoculture platform AACR Annual Meeting 2023. | 閲覧 |
| 2022 | ポスター | Demonstrating the role of spatial contexture in determining response to immune check point inhibitors using a tumor histo-culture platform. 37th Annual SITC 2022. | 閲覧 |
| 2022 | ポスター | Elucidating the role of peripheral blood immune cell versus Intratumoral Immune Cells (IICs) in a tumor histo-culture model in response to Immune checkpoint inhibitors. SITC TME 2022. | 閲覧 |
| 2022 | ポスター | Differential T cell response within the tumor microenvironment observed across different indications. AACR 2022. | 閲覧 |
| 2021 | ポスター | Selective infiltration of Antibody-Dependent Cellular Cytoxicity (ADCC) mediating immune cells in response to treatment in a human tumor histo-culture platform. SITC 2021. | 閲覧 |
| 2021 | ポスター | Understanding the functional fidelity of tumor infiltrated leukocytes (TILs) in a human tumor histo-culture platform. AACR 2021. | 閲覧 |
| 2020 | ポスター | Flow cytometric characterization of the tumor-infiltrating immune compartment: Significant differences in the tumor immune repertoire versus peripheral blood. AACR 2020. | 閲覧 |
| 2017 | ポスター | Characterizing immunotherapy-induced lymphocyte infiltration at the single patient level. SITC 2017. | 閲覧 |
| 2015 | 論文 | Predicting clinical response to anticancer drugs using an ex vivo platform that captures tumour heterogeneity. Majumder et al. Nature Communications 6169 2015. | 閲覧 |