結腸直腸がんおよび転移のin vivoゲノム編集およびオルガノイド移植モデル

腫瘍形成に関与する遺伝子群の機能に関するin vivoでの研究は、生殖系列変異マウスを作製して交配させる必要があるため進展していない。本論文では、がんの素因となる変異を用いずにマウスのin situ遺伝子編集および同所オルガノイド移植を利用して結腸直腸がん（CRC）および転移をモデル化する方法を紹介する。結腸上皮細胞でのApcおよびTrp53腫瘍抑制遺伝子のCRISPR–Cas9による編集、ならびにApc編集後の結腸オルガノイドの同所移植により、自発性の腫瘍形成が誘導された。ApcΔ/Δ;Kras^G12D/+;Trp53Δ/Δマウスの結腸オルガノイドおよびヒトCRCオルガノイドは、遠位結腸に生着して肝臓へ転移した。また、この同所移植モデルをLgr5⁺幹細胞のクローン動態の解析に応用し、確立された結腸腺腫でがん遺伝子が連続的に活性化することを証明した。この実験系は、がん関連遺伝子の迅速なin vivo解析を可能とし、腫瘍のプログレッションおよび転移の全体を再現する。