リプログラミングを用いた大腸発癌機構の解明

• Project/Area Number: 16J04984
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Gastroenterology
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 川﨑 健太 慶應義塾大学, 医学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2016-04-22 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥200,000 (Direct Cost: ¥200,000); Fiscal Year 2017: ¥100,000 (Direct Cost: ¥100,000); Fiscal Year 2016: ¥100,000 (Direct Cost: ¥100,000)
• Keywords: オルガノイド / 大腸癌 / リプログラミング / エピジェネティック

Outline of Annual Research Achievements

大腸癌は消化器癌の中でも死亡数、罹患数が高く、その発生機序を含めた生物学的動態の解明は急務とされている。我々の研究室ではオルガノイドという体外での上皮培養技術とCRISPR/Cas9のゲノム編集技術を組み合わせることで本課題に取り組んできた。5つの主要な遺伝子変異を導入しても癌には至らないという結果に基づき、本研究では, 主要遺伝子変異に続くエピジェネティックな変化として悪性化に関わる転写因子の検索を行った。
昨年度悪性化のメカニズムに関わると想定され、抽出された転写因子のベクター作成を行った。本年度はそれらの転写因子を遺伝子変異導入オルガノイドに加えることで発癌に至るかを検証した。具体的には作成した転写因子発現ベクターを遺伝子改変オルガノイドに導入し、マウスにおいて肝転移に至るかを検討した。まず、転写因子を導入された遺伝子改変オルガノイドで計画通りに転写因子が発現しているかを確認した。その上でマウスに移植し、2ヶ月後の肝転移の有無につき評価した。その結果、複数回の実験結果において現時点で選択されている因子では転移は認められず、癌の作成に至るには十分ではないことが示唆された。現在は作成した患者由来の大腸癌オルガノイドのライブラリーとの比較を通して、遺伝子改変オルガノイドに不足している因子の更なる検討を行っている。今後は転写因子のみでなく、メチル化や染色体異常等の他の要素も含めた多角的な悪性化の機序の解明に対するアプローチが必要と考えられる。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Gastroenteropancreatic neuroendocrine neoplasms: genes, therapies and models (2018)
  • Author(s): Kawasaki K, Fujii M, Sato T
  • Journal Title: Disease Models & Mechanisms Volume: 11 Issue: 2
  • DOI: 10.1242/dmm.029595
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Human Pancreatic Tumor Organoids Reveal Loss of Stem Cell Niche Factor Dependence during Disease Progression. (2018)
  • Author(s): Seino T, Kawasaki S, Shimokawa M, Tamagawa H, Toshimitsu K, Fujii M, Ohta Y, Matano M, Nanki K, Kawasaki K, Takahashi S, Sugimoto S, Iwasaki E, Takagi J, Itoi T, Kitago M, Kitagawa Y, Kanai T, Sato T.
  • Journal Title: Cell Stem Cell. Volume: 22 Issue: 3 Pages: 454-467
  • DOI: 10.1016/j.stem.2017.12.009
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] A colorectal tumor organoid library demonstrates progressive loss of niche factor requirements. (2016)
  • Author(s): Fujii M, Shimokawa M, Date S, Takano A, Matano M, Ohta Y, Nanki K, Kawasaki K, Nakazato Y, Uraoka T, Watanabe T, Kanai T, Sato T.
  • Journal Title: Cell Stem Cell Volume: 18 Issue: 6 Pages: 827-838
  • DOI: 10.1016/j.stem.2016.04.003
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant