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近年、大腸がんの悪性転化ポテンシャルは、良性腫瘍である腺腫の段階で、すでに規定されている可能性が示された。このことから、良性腫瘍の段階で生じている変化を 詳細に解析することは、新たな発がんメカニズムの解明や治療法の開発に繋がると考えられる。本研究では、腺腫から樹立した細胞が形成するオルガノイドの形態の違いに着目し、その原因を究明することで発がん過程の初期段階で悪性化ポテンシャルを規定する因子を明らかにすることを目指した。
まず、個々の細胞をRGBマーキング法により遺伝学的に異なる色で可視化した。さらに限界希釈法によるクローニングを３次元培養下で行ったところ、それぞれのオルガノイドが１細胞由来である事が明らかとなった。さらに、単層からなるバルーン型と中身の詰まった中実型のオルガノイドをそれぞれクローニングした。それらの細胞株を３次元で培養すると、再びオルガノイドを形成することも確認することができた。
大腸正常粘膜部および腸管腺腫から樹立した細胞株のRNA-seq解析を行ったところ、正常粘膜由来細胞株ではApc遺伝子の変異が片アリルにのみ検出された。さらに、単層からなるバルーン型と中身の詰まった中実型の細胞株のRNA-seqデータを用いてパスウェイ解析を行った結果、代謝の変化が起こっている可能性が示唆された。
これらの結果および本モデル系は、今後発がん初期に起こる現象や予防法を詳細に検討する上で、基盤的な知見になると考えられる。
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