Krt5発現細胞特異的にTrp53変異とCas9を発現するKrt5CreERT2/+:Trp53R172/+: LSL-Cas9マウスの膀胱内にPten・Kmt2cのsgRNAを発現するアデノ随伴ウイルス(AAV)を注入することによって、膀胱癌が発生することを確認したが、本モデルは腫瘍形成の頻度が低く、発生までに数か月かかるなど、疾患モデルとしては非効率的で実用性の面で難があった。その原因としては、生体内ではCre-LoxPシステムによる遺伝子組み換え、ウイルス感染、CRISPR/Cas9システムによる遺伝子編集の効率が低いことが考えられた。そこで、より高効率に癌化させられる利便性の高い研究モデルとしてオルガノイドを用いることを着想した。
尿路上皮オルガノイド培養系の樹立 Krt5陽性細胞にTrp53変異とCas9及びGFPの発現を誘導したマウスの膀胱を摘出し、回収した尿路上皮細胞からGFP陽性細胞を分別して3次元オルガノイド培養を試みたところ、GFP陽性Krt5陽性細胞を起源とするオルガノイド (K5-mUrorganoid; Trp53R172H/+) の樹立に成功した。さらにオルガノイド培養下では生体内よりもはるかに効率的にAAVによる核酸導入が可能であることを確認した。またそれらをin vivo移植 (同所性・皮下・腎被膜下)することにより高率に膀胱癌が発生することを確認した。
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