細胞系列特性に着目した胃がん発生機序の解明

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本研究ではオルガノイド培養技術およびエピゲノム解析技術を活用し，ヒト胃がんの疾患形成過程における細胞系列特性の喪失・変容を転写因子ネットワークレベルで解析する．またゲノム編集による機能解析を駆使することで，胃上皮における化生および発がん過程について，その分子制御機構の理解を目指す．さらに，オルガノイドの異種同所移植技術を用いてin vivoでの病理組織学的検討を行うことを目的とした．申請者は，オルガノイド解析に最適化したプロトコールを用いて，正常上皮，化生上皮，がん由来オルガノイドのエピゲノム解析（ATAC-seq，ChIP-seq）のプロトコール確立に成功した．さらに，転写因子を正常上皮もしくは化生・がんオルガノイドにノックアウト，もしくは過剰発現させることによって，細胞系列特性の変容をin vitroの実験系で再現した．また，当研究室での有用な研究手法となっている異種同所移植技術を用いることにより，従来困難であったびまん性胃がん，腸上皮化生，さらには正常胃上皮をin vivoで再現することに成功した．この技術を利用し，びまん性胃がんモデルを作成した研究が2020年11月にGastroenterology誌に掲載された．また，約1800の多種類の転写因子を標的したCRISPR sgRNA ライブラリーを作成し，これを正常オルガノイド，及びがんオルガノイドに感染させ，特定の培地で培養し続けることで，生存により有利な細胞系列特性変容の因果性を担う転写因子群を探索した．この結果と，上記の転写因子ネットワーク解析結果を合わせ，発癌に寄与する転写因子の候補を絞り込んでいる．さらに，遺伝子編集技術による前方視的な因果性の実証を行っている．