本研究の目的は、肺癌オルガノイドライブラリーなど独自の研究基盤を用いて肺癌細胞の分子異常とシグナル経路異常の関連を明らかにするとともに、治療に直結する癌細胞特異的依存シグナルあるいは依存遺伝子を同定することである。そのために下記3つをマイルストーンとして設定し研究を進めた。①　ニッチ因子解析による肺癌細胞特異的依存シグナルの同定とそのメカニズム解明。②　CRIPR/Cas9 knockout ライブラリーを用いた肺癌細胞特異的依存遺伝子の同定。③　治療標的としての妥当性の検証。
上記研究を進める上で、肺癌オルガノイドの効率的樹立が極めて重要であり、様々な培養条件の検討を行った。現在までに約160ライン程度の肺癌オルガノイドを樹立しており、世界最大規模の肺癌オルガノイドライブラリーであると認識している。樹立した肺癌オルガノイドに対しては、遺伝子変異や遺伝子発現プロファイルの異常などの分子異常を把握するために全エクソームシークエンスあるいはRNAシークエンスなどのオミクス解析を行った。さらにこれら分子異常とシグナル依存性との関係を明らかにするために、培養液中の増殖因子を調節し増殖能を評価するニッチ依存性解析も行った。
この中で、肺腺癌あるいは小細胞肺癌の中で特定のシグナルに依存するサブグループを複数同定した。今後、これら同定したシグナル異常が治療標的として妥当なのかをin vitroおよびin vivo実験で検証予定である。
The purpose of this project is to clarify the connections between molecular alterations, including genetic or transcriptomic alterations, and phenotype of lung cancer cells. Especially, we focused on cancer cell-specific signal or gene dependency. To that end, we set three mile stones to go through this project as below.
1. Clarification of cancer cell-specific niche dependency patterns
2. Clarification of cancer cell-specific gene dependency using CRISPR/Cas9 knockout library
3. Confirmation of therapeutic validity of identified treatment targets

First, we modified the culture conditions, which improved successful rate of organoid establishment.
Then, we performed molecular profiling for the established organoids using whole exome seq and RNA-seq.
To clarify the associations between molecular alterations and phenotype of lung cancer cells, we performed niche dependency analysis and CRISP/Cas9 knockout screening for the established organoids.
Fortunately, we identified several subgroups which are dependent on specific signals. We are now working on the experiments to examine whether these cancer cell-specific gene/pathway dependency can be effective targets for cancer treatment.

申請種類 : 福澤基金研究補助