The investigation of molecular mechanisms underlying refractory respiratory diseases using human lung derived organoids

呼吸器領域では慢性閉塞性肺疾患（COPD）や特発性間質性肺炎など非可逆性の慢性進行性の肺疾患が急増しており、さらに新型コロナウイルスCOVID-19の後遺呼吸器障害による難治性呼吸器疾患に対する治療法の開発は重要な課題となる。少量のヒト由来組織を用いて、正常肺、COPD肺などの疾患由来組織によるオルガノイド作成技術を開発し、気道上皮肺オルガノイドを用いた難治性呼吸器疾患の病態解明、薬剤スクリーニング情報源としての役割評価および個別化医療を促進するバイオバンク構築を目的として本研究を計画した。まず、成人および小児正常肺よりオルガノイドを作成する技術を確立し、さらに継代できる培養条件を探索した。当科で肺切除を行った症例から、余剰肺組織を得てⅡ型肺胞上皮を抽出し3次元培養を開始してオルガノイドを樹立した。うち継代し得るものを選択し、各種実験に使用できることを確認した。今後、疾患肺よりオルガノイドを作成し、遺伝子・蛋白発現を解析し、疾患特異的な発現分子やシグナル伝達経路を探索する。さらに、１細胞RNAシークエンシング法により、オルガノイドに含まれる全ての細胞種と機能を評価する。成人正常肺由来オルガノイドと小児正常肺由来オルガノイド、正常肺由来オルガノイドと疾患肺オルガノイドを対比させることで、気道上皮肺の発生機序に重要な幹細胞群、疾患の病態に関連する細胞群を同定することを計画している。さらに正常肺由来オルガノイドを対照として、既存薬ライブラリーを使用し疾患由来オルガノイドの変化を観察することで、新たな創薬になりえる化合物を探索する予定である。

呼吸器領域では慢性閉塞性肺疾患（COPD）や特発性間質性肺炎など非可逆性の慢性進行性の肺疾患が急増しており、さらに新型コロナウイルスCOVID-19の後遺呼吸器障害による難治性呼吸器疾患に対する治療法の開発は重要な課題となる。少量のヒト由来組織を用いて、正常肺、COPD肺などの疾患由来組織によるオルガノイド作成技術を開発し、気道上皮肺オルガノイドを用いた難治性呼吸器疾患の病態解明、薬剤スクリーニング情報源としての役割評価および個別化医療を促進するバイオバンク構築を目的として本研究を計画した。まず、成人および小児正常肺よりオルガノイドを作成する技術を確立し、さらに継代できる培養条件を探索した。当科で肺切除を行った症例から、余剰肺組織を得てⅡ型肺胞上皮を抽出し3次元培養を開始してオルガノイドを樹立した。うち継代し得るものを選択し、各種実験に使用できることを確認した。今後、疾患肺よりオルガノイドを作成し、遺伝子・蛋白発現を解析し、疾患特異的な発現分子やシグナル伝達経路を探索する。さらに、１細胞RNAシークエンシング法により、オルガノイドに含まれる全ての細胞種と機能を評価する。成人正常肺由来オルガノイドと小児正常肺由来オルガノイド、正常肺由来オルガノイドと疾患肺オルガノイドを対比させることで、気道上皮肺の発生機序に重要な幹細胞群、疾患の病態に関連する細胞群を同定することを計画している。さらに正常肺由来オルガノイドを対照として、既存薬ライブラリーを使用し疾患由来オルガノイドの変化を観察することで、新たな創薬になりえる化合物を探索する予定である。