2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21H02770
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井田 厚司 東京大学, 医科学研究所, 講師 (00772493)
丸山 玲緒 公益財団法人がん研究会, がん研究所 がんエピゲノムプロジェクト, プロジェクトリーダー (60607985)
長山 聡 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70362499)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 患者由来オルガノイド / 大腸がん / 転移・再発 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、同一患者の原発巣と転移・再発巣からpatient derived organoids(PDOs)を樹立し、がん組織を構成する細胞の不均一性を解明する。具体的には、in vitro再構成系によるがん組織の発生機構と恒常性維持機構の解析とin vivoイメージングによる生体組織レベルでの解析を行った。
進行大腸がん由来オルガノイドの幹細胞マーカーであるOLFM4遺伝子座に、IRES-EGFP-P2A-inducible Caspase9カセットをノックインしたPDOsを作成した。本年度は、FACSによりOLFM4陽性細胞を単離することにより、オルガノイドの再構成実験を行った。経時的に回収したオルガノイドをFACSで再解析し、さらにシングルセル遺伝子発現解析(scRNA-seq)を行った。その結果、再構成過程の初期にEGFP陰性細胞が生じ、その中には分泌系細胞が多く含まれることが明らかになった。興味深いことに、正常消化管では、小腸にのみ存在するPaneth様の細胞が生じていた。これらの結果から、転移過程における遠隔組織での再増殖や化学療法後の再発過程など、シングルセルからがん組織が再構築される際には、小腸型の細胞運命決定プログラムが作動し、Paneth細胞の形質をもつ細胞集団が生じることが示唆された。このような過程を個体レベルで解析するために、EGFP-luciferase融合遺伝子を発現するPDOsを作成し、内視鏡を用いて同所移植を行う実験系を立ち上げた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度までに作成されたゲノム編集PDOsを使って、OLFM4陽性細胞が自己複製能と多分化能を有することを示すとともに、scRNA-seqでは、小腸型分泌細胞であるPaneth様細胞が出現するという現象を見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
scRNA-seqで見出されたPaneth様細胞の可視化と選択的なablationを可能にするゲノム編集を行うために、マーカー遺伝子座にEGFP-P2A-inducible Caspase9カセットを導入する。作成されたPDOsをもちいて、Paneth様細胞のOLFM4陽性幹細胞からオルガノイドが再構築される過程を解析し、機能的な役割を明らかにする。
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