2018 Fiscal Year Annual Research Report
Cellular diversity and hierarchy of colorectal cancer
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16K14620
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| Research Institution | Japanese Foundation for Cancer Research |
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Principal Investigator |
八尾 良司 公益財団法人がん研究会, がん研究所 細胞生物部, 部長 (80291095)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 大腸がんオルガノイド / 1細胞解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大腸がん組織を構成する細胞集団の多様性は治療抵抗性の大きな原因の一つであり、がん化学療法の確立を困難にする要因となっ ている。本申請課題では、生体組織の細胞多様性および階層性を再現することができる3次元培養法(オルガノイド培養法）を用いてヒト大腸がんの手術検体から患者由来オルガノイド(patient-derived organoids, PDOs)を樹立し、その細胞多様性を明らかにする。さらに、がん幹細胞を同定し、ゲノム編集法を用いた可視化や、cell-ablation実験により、がん組織を構成する細胞集団の多様性と生物学的特性を明らかにする。
平成29年度までに、stageIV大腸がん手術検体から樹立されたPDO用いて、10xGenomics社chromiumによる1細胞遺伝子発現解析(scRNA-seq)を行い、情報解析に基づき、がん組織を構成する細胞クラスターと各クラスターのマーカー遺伝子に関する解析を行なった。一方、PDOのゲノム編集技術の最適化を進めた。平成30年度は、scRNA-seqのDEG解析により幹細胞マーカーを同定することに成功した。さらに最適化されたゲノム編集法により、幹細胞マーカー遺伝子座に可視化とcell-ablation実験を可能にするカセットを導入した。作製された遺伝子改変PDOsの細胞生物学的な一連の解析により、本研究で同定された幹細胞は、自己複製能と多分化を有していること、さらに幹細胞を除去することにより、オルガノイドの増殖が著しく阻害されたことから、がん組織の効率的な維持、増殖に需要な役割を果たしていることが明らかになった。
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