2023 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of Cell-cell interaction models with CRISPR library
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21K06945
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
倉田 盛人 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (40451926)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 薬剤耐性 / 微小環境 / がん / CRISPR screening / 白血病 / 骨髄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がんの治療抵抗性は現在でも依然としてがん診療における大きな問題である。また、腫瘍微小環境において、がん幹細胞と間質支持細胞の相互作用により薬剤耐性が誘導されることが知られている。そこで、申請者らは新たな実験系である「間接的CRISPR screening」を確立した。
間質支持細胞にCRISPR libraryと紫外線照射にて緑色から赤色へ光変換するDendra2を導入し、抗癌剤下で腫瘍細胞株と共培養した。腫瘍細胞は大部分が死滅したが、一部の変異支持細胞と接着していた腫瘍細胞のみ生存・増殖した。この変異支持細胞に紫外線を照射して光変換を誘導し、赤色の支持細胞をセルソーターで分離することで薬剤耐性責任候補遺伝子として39遺伝子を同定した。
各候補遺伝子の変異支持細胞を作成し、それらと共培養した白血病細胞株が抗癌剤曝露下で有意に生存・増殖することが確認された。また、間質が豊富なことで知られている膵癌においても検証し、膵癌細胞株に対して、共培養・薬剤曝露下での生存細胞数を増加させた候補遺伝子を同定した。
候補遺伝子の中で、C9orf89, MAGI2, MLPH, RHBDD2, 欠損支持細胞で強い薬剤耐性や抗アポトーシス作用が誘導されることが確認され、各々欠損細胞に対してRNA-seqを施行すると、CXCL12の上昇が腫瘍細胞に薬剤耐性を誘導することが確認された。
膵癌臨床検体の検討では、間質細胞でのRHBDD2低発現が独立予後不良因子であり、またRHBDD2とCXCX12発現に逆相関することが確認された。
今回確立した間接的CRISPR screeningは全ての種類の細胞間相互作用機序の解明や新薬開発の新たなプラットフォームになり得る。
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