Novel therapeutic approaches for lung cancer by using iPS cell-derived organoids

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K17748
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 枝園 和彦 岡山大学, 大学病院, 講師 (30708079)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 非小細胞肺がん / iPS細胞 / オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

これまでの検討により、iPS細胞から肺組織への分化誘導に必要な増殖因子や低分子化合物を細胞培養培地に付加することで、iPS細胞を徐々に肺組織へと分化誘導することに成功している。また、肺の前駆細胞を用いた3次元培養を行うことで、肺胞オルガノイドを作成可能となっている。引き続き、iPS細胞からの効率的な肺胞オルガノイドの作製を行った。具体的には、昨年度までと異なる新たな細胞株を用いて、細胞培養条件や添加試薬等の最適化を行い、肺胞オルガノイド誘導プロトコルの確立を行った。確立したプロトコルによって、従来よりも効率よく肺前駆細胞（肺胞オルガノイド3次元培養の前段階の細胞）を誘導することが可能となった。続いて、iPS細胞へのがん遺伝子のより効率的な導入を目的として、従来のCRISPR/Cas9に加えて、PiggyBacシステムによるDox-inducibleながん遺伝子変異を導入した細胞株の確立を行った。また、他の複数のがん遺伝子変異サブタイプを導入するためのPiggyBacプラスミドの作成を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度中に予定した通りの成果を得ることが出来たため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、肺胞オルガノイドの誘導効率改善を目指すとともに、複数のがん遺伝子変異導入株の作成を継続し、野生型株との比較や異なる変異型株同士の比較を行う。具体的には、オルガノイドの形態学的変化、下流のシグナル変化を評価し、遺伝子発現プロファイリングも行う予定である。さらに、これらの肺胞オルガノイドをマウスに移植して得られたXenograft modelで腫瘍形成能の評価や組織学的変化などを評価する。また、線維芽細胞と共培養することでがん微小環境も再現した肺がんモデルを構築し、薬物治療抵抗性に関する検討を加える。