The elucidation of mechanism of early breast cancer progression by CRISPR/Cas9 genome editing and organoid models

通过CRISPR/Cas9基因组编辑和类器官模型阐明早期乳腺癌进展机制

• 批准号: 22K08761
• 负责人: 関 朋子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08761/
• 关键词: 乳癌; Ductal carcinoma in situ; CRISPR/Cas9; ゲノム編集; オルガノイド

本研究では、早期乳癌である非浸潤性乳管癌（Ductal carcinoma in situ, DCIS）が浸潤性乳管癌（Invasive ductal carcinoma, IDC）に進行するメカニズムを明らかにし、不要な手術の省略や薬物治療の開発をもって早期乳癌の個別化医療の実現の一助とすることを目的としている。具体的には、以下3つの手法を用いて研究を行っている。1）患者検体のクリニカルシークエンシングを用いたDCISとIDCの遺伝子変異・遺伝子発現の違いを明らかにする。2）In vitroでのDCISモデルを用いたCRISPR/Cas9 knockout screeningで細胞増殖・悪性化の進行に必要と考えられる遺伝子を同定する。3）DCISのオルガノイドモデル、In vivoのマウスモデルを用いた癌細胞増殖機構を解明する。1)については、DCISに対して当施設で手術が行われた155検体の研究用免疫染色を行い、腫瘍の病理学的特徴を評価した。DCISにおいても、ホルモン受容体の発現の有無、HER2蛋白の過剰発現の有無によるサブタイプの多様性があることが確認された。それらの検体のうち、whole exome sequencingに適した検体を選択し、DNA抽出を行った上で解析を施行し、現在その結果の分析中となっている。2)については、DCISの細胞株のモデルであるMCF10DCIS.comの入手、培養に成功し、Cas9の導入を行った。現在は、whole genome knockout screenの準備中である。3)については、手術検体を用いたオルガノイドの樹立を開始した。まずはオルガノイド樹立・培養に必要な試薬・培養条件を決定するため、IDCの検体を用いたオルガノイド樹立を行っている。

The purpose of this study is to clarify the development of noninvasive ductal carcinoma in situ (DCIS) and invasive ductal carcinoma (IDC) in early breast cancer, and to improve the implementation of individualized treatment for early breast cancer without surgery or drug therapy. The following three methods are used to study the specific problems. 1) The patient's profile changes from DCIS to IDC, and the occurrence of the disease changes from DCIS to IDC. 2) CRISPR/Cas9 knockout screening is necessary for cell proliferation and differentiation. 3) DCIS's open source, In vivo, open source and In vivo cancer cell proliferation mechanisms 1) To evaluate the pathological characteristics of the tumor and the immunostaining of 155 specimens when performing surgery. The presence or absence of DCIS receptor, HER2 protein, and the diversity of DCIS receptor were identified. DNA extraction, whole genome sequencing, analysis, and analysis of the results 2) Start of MCF10DCIS.com, culture success, introduction of Cas9. Now, the whole genome knockout screen is ready. 3) Start the procedure with a surgical model. To determine the culture conditions necessary for the cultivation of IDC, the culture conditions shall be established.