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。

在这项研究中，我们阐明了早期乳腺癌导管原位癌（DCIS）进展为浸润性导管癌（IDC）的机制，旨在帮助实现消除不必要的手术和药物治疗。通过开发治疗方法来治疗早期乳腺癌的个性化医疗。具体来说，我们正在使用以下三种方法进行研究。 1) 利用患者样本的临床测序阐明 DCIS 和 IDC 之间基因突变和基因表达的差异。 2) 使用体外 DCIS 模型通过 CRISPR/Cas9 敲除筛选来鉴定被认为是细胞增殖和恶性进展所必需的基因。 3）利用DCIS类器官模型和体内小鼠模型阐明癌细胞增殖机制。关于1)，我们对在我们机构接受过导管原位癌手术的155例标本进行了研究性免疫染色，并评估了肿瘤的病理特征。已证实，DCIS也根据激素受体表达的存在或不存在以及HER2蛋白的过度表达的存在或不存在而具有多种亚型。在这些样本中，我们选择了适合全外显子组测序的样本，进行了DNA提取并进行了分析，目前正在对结果进行分析。关于2），我们成功获得并培养了MCF10DCIS.com，一种模型DCIS细胞系，并引入了Cas9。我们目前正在准备全基因组敲除筛选。关于3），我们已经开始使用手术标本建立类器官。首先，为了确定类器官建立和培养所需的试剂和培养条件，我们正在使用IDC标本建立类器官。