オルガノイド技術を用いた肺扁平上皮癌の発癌、進展機序の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07699
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 深澤 拓也 川崎医科大学, 医学部, 准教授 (20379845)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 猶本 良夫 川崎医科大学, 医学部, 教授 (00237190) ; 山辻 知樹 川崎医科大学, 医学部, 教授 (40379730) ; 高岡 宗徳 川崎医科大学, 医学部, 講師 (50548568)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肺癌 / 扁平上皮癌 / ゲノム編集 / オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

肺癌の約3割を占める肺扁平上皮癌への有効な分子標的治療は未確立であり、発生メカニズムの根幹に関わる研究が求められている。肺扁平上皮癌が如何に発生するのかについては不明な点が多く、特に近年増加傾向にある末梢型扁平上皮癌の発生機序は未解明である。これまでに我々は、肺扁平上皮癌に対し、ゲノム編集を用いてドライバー遺伝子を抑制することで、抗腫瘍効果を誘導できることを明らかにしている。また現在、ヒト正常気道上皮および肺癌からのオルガノイド作製と培養に成功している。本研究は、中枢気道および肺胞由来オルガノイドに対し、ゲノム編集を用いて上記遺伝子変異を導入し、オルガノイド内で発癌させることにより、扁平上皮癌の発生過程を詳細に解析する。さらに得られた遺伝子改変オルガノイドおよび肺癌オルガノイドにおける幹細胞マーカー発現、抗癌剤感受性を調べ、肺扁平上皮癌の幹細胞性の維持と抗癌剤耐性に関する分子生物学的特徴を明らかにすることを目的とする。
研究計画初年度において、正常肺組織由来オルガノイドを用い、培養条件の検討、改変を行い、現在6ヶ月以上の長期培養が可能となっている。さらにGFP発現型リコンビナントウイルスベクターの感染実験から、当該オルガノイドへの遺伝子導入に関する至適条件を研究し、効率良い外来遺伝子導入に成功している。また癌化誘導に必要なPTEN、CDKN1の抑制さらにSOX2の発現増強に関しては、新規エピゲノム編集技術を用い、これらの遺伝子発現を調節できることをin vitroで確認しており、現在ベクターの選択段階にある。樹立した肺扁平上皮癌オルガノイドにおいては扁平上皮癌の進展に関与するSOX2、 ΔNP63発現をimmunoblot法で確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ゲノム編集用ベクターの作製、選定に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

樹立した肺正常組織由来オルガノイドに対するゲノム編集を進めていく。

Causes of Carryover

購入試薬が安価に抑えられたため、次年度使用額が生じた。
ゲノム編集後の標的遺伝子発現の解析に使用する。