Disease model of pituitary GH-producing adenoma using iPSC-derived organoid

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16425
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Matsumoto Ryusaku 京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(PD) (20801088)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: GH産生腫瘍 / iPS細胞 / GNAS / オルガノイド / 疾患モデル

Outline of Final Research Achievements

Growth hormone-producing pituitary tumors (GHoma) secrete excessive GH and significantly worsen patient prognosis. However, due to the lack of an good disease model, the tumorigenic mechanisms are not fully understood. Here, we developed a human-specific in vitro model for GHoma by introducing mutant GNAS, which is a causative gene for the tumor, in human iPSC-derived pituitary organoids. This enabled us to create pituitary organoids with characteristics of GHoma, such as autonomous GH secretion and enhanced cell proliferation potential. This model will be used for drug screening and analysis of tumorigenic mechanisms aimed at developing novel treatments.

Free Research Field

内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

GHomaは手術による根治切除が不可能な場合、生涯にわたる薬物療法を要するが、その奏効率は十分ではなく、新規治療の開発が望まれる。また、GHoma研究において、優れた研究モデルがないことは長らく課題となってきた。本研究で開発したGHomaオルガノイドはホルモン自律分泌能や細胞増殖能といったGHomaの特徴を有するヒト特異的なオルガノイドであり、GH産生腫瘍誘導後に変異型GNASを発現させることで、in vitroで腫瘍発生過程を再現することが可能である。これらの特性は新規治療開発や腫瘍発症機序を解析するうえで非常に有用であると考えられる。