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

利用人肺源性类器官研究难治性呼吸系统疾病的分子机制

基本信息

批准号：
22K19560
负责人：
新谷康
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

In the respiratory field, irreversible chronic progressive lung diseases such as chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and idiopathic interstitial pneumonia are rapidly increasing, and the development of treatments for intractable respiratory diseases caused by the afterlife respiratory disorders of the novel coronavirus COVID-19 is an important issue.我们使用少量的人类衍生的组织，使用疾病衍生的组织（如正常肺和COPD肺）开发了一种类器官生产技术，并计划了这项研究，目的是阐明使用空中呼吸道疾病的病理学使用空中呼吸道疾病的病理学，并评估药物筛查信息的作用，并促进生物群的作用，并促进生物培养药物的作用。首先，我们建立了一种从成人和儿童中正常肺部创建类器官的技术，并进一步探索了允许手机体传递的培养条件。从在我们部门进行肺部切除的情况下，获得了多余的肺组织，提取了II型肺泡上皮，并开始建立三维培养物来建立类器官。其中，选择了一个启用段落的段落，并确认可以在各种实验中使用。将来，会从疾病肺，分析基因和蛋白质表达的肺部产生类器官，并搜索疾病特异性表达分子和信号传导途径。另外，通过单细胞RNA测序评估了类器官中包含的所有细胞类型和功能。通过比较来自儿童正常肺衍生类器官的成年人的正常肺源性器官，来自正常肺衍生的类器官的正常肺源性器官具有患病的肺癌，我们计划鉴定出对气道上皮肺发育机构和与病理学病理学相关的细胞组很重要的干细胞。此外，我们计划使用正常的肺源性器官作为对照，我们计划使用现有的药物库观察疾病衍生的器官的变化，并寻找可能成为新药物发现的化合物。