肺癌オルガノイドライブラリーを用いた肺癌シグナル経路異常の解明

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H02765
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 安田 浩之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 准教授 (70365261)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 肺癌 / オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、肺癌細胞における癌細胞特異的なシグナル依存性を明らかにするとともに、その分子メカニズムを明らかにすることである。
そのために我々は肺癌患者由来のオルガノイドを用いた実験系の確立を行った。具体的には、患者由来肺癌オルガノイドの効率的培養条件の検討を行った。また、肺癌細胞の特徴を知る上で非癌肺細胞のコントロールが必要であると考え、患者由来の肺胞細胞あるいは気道上皮細胞からのオルガノイド樹立も行った。ここでも培養条件の検討を繰り返し行った。その結果、非癌肺細胞および肺癌細胞由来のオルガノイドの培養条件の効率化をすすめることができた。これら改善した培養条件により、様々な特徴をもつ肺癌オルガノイド樹立に成功した。
樹立した肺癌オルガノイドに対しては、それぞれのオルガノイドが有する分子異常（遺伝子変異、遺伝子発現異常）を明らかにするため各種網羅的分子プロファイリングを行った。具体的には、全エクソーム解析やRNAシークエンスなどを行った。
さらに、肺癌細胞の分子異常とシグナル依存性の関係を明らかにするため、ニッチ依存性解析（オルガノイド培養のなかでの増殖因子（ニッチ因子）を添加あるいは除去したうえでオルガノイドの増殖能を評価する実験系）やCRISPR/Cas9ノックアウトライブラリーを用いた研究を進めている。その中で、ある分子異常を有する特定のサブグループのラインで、肺癌細胞特異的なシグナル依存性を明らかにした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

肺癌オルガノイド樹立も順調に進んでおり、培養条件も改善されてきている。肺癌細胞特異的に依存するシグナルも部分的に同定されてきており、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

2022年度までに確立した研究基盤をもちいて、さらに肺癌の分子異常とシグナル依存性の関係を明らかにしていく。また、肺癌におけるさらに詳細なサブグループに関する研究も進めるため、継続してオルガノイド樹立、網羅的分子異常把握も進めていく。

Research Products

• [Journal Article] Genotype-phenotype mapping of a patient-derived lung cancer organoid biobank identifies NKX2-1-defined Wnt dependency in lung adenocarcinoma (2023)
  • Author(s): Ebisudani T, Hamamoto J, Togasaki K, Mitsuishi A, Sugihara K, Shinozaki T, Fukushima T, Kawasaki K, Seino T, Oda M, Hanyu H, Toshimitsu K, Emoto K, Hayashi Y, Asakura K, Johnson TA, Terai H, Ikemura S, Kawada I, Ishii M, Hishida T, Asamura H, Soejima K, Nakagawa H, Fujii M, Fukunaga K, Yasuda H, Sato T.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 42(3) Pages: -
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112212.
  • Peer Reviewed