ヒトiPS細胞由来の多細胞系肺胞オルガノイドの開発と間質性肺炎疾患モデルの樹立

従来はヒト胎児肺線維芽細胞(HFLF)を用いることで安定的にヒトiPS細胞由来の肺胞オルガノイド (AO)を作成してきたが、本研究では、ヒトiPS細胞から分化誘導して得られた肺胞前駆細胞と間葉細胞 (iMES)を三次元で共培養し、HFLFを用いることなくAOを作成できるようになった (iMES-AO)．また，トランスクリプトーム解析では，RSPO2，RSPO3がiMESにおいて発現が高いことを見出し，2型肺胞上皮の誘導にそれらが直接的に寄与していることを，間葉細胞との共培養を行わないAOを用いて証明した．さらにiMES-AOを応用するため、家族性間質性肺炎(SFTPC p.G100Sおよび，SFTPC pV102G)の疾患モデルを確立した．トランスクリプトーム解析でSFTPC p.G100S由来の肺胞上皮とその遺伝子修復株を比較すると，Gene Set Enrichment Analysisでは“GO: autophagy”の遺伝子セットがエンリッチしており，autophagy阻害が病態に関与している可能性が示された．また，Influenza A virus (H1N1)やSARS-CoV-2が効率的にiMES-AOに感染することも確認した．

従来はヒト胎児肺線維芽細胞(HFLF)を用いることで安定的にヒトiPS細胞由来の肺胞オルガノイド (AO)を作成してきたが、本研究では、ヒトiPS細胞から分化誘導して得られた肺胞前駆細胞と間葉細胞 (iMES)を三次元で共培養し、HFLFを用いることなくAOを作成できるようになった (iMES-AO)．また，トランスクリプトーム解析では，RSPO2，RSPO3がiMESにおいて発現が高いことを見出し，2型肺胞上皮の誘導にそれらが直接的に寄与していることを，間葉細胞との共培養を行わないAOを用いて証明した．さらにiMES-AOを応用するため、家族性間質性肺炎(SFTPC p.G100Sおよび，SFTPC pV102G)の疾患モデルを確立した．トランスクリプトーム解析でSFTPC p.G100S由来の肺胞上皮とその遺伝子修復株を比較すると，Gene Set Enrichment Analysisでは“GO: autophagy”の遺伝子セットがエンリッチしており，autophagy阻害が病態に関与している可能性が示された．また，Influenza A virus (H1N1)やSARS-CoV-2が効率的にiMES-AOに感染することも確認した．