小細胞肺癌は、肺癌全体の約15％を占める予後不良の疾患である。小細胞肺癌の難治性の原因として、時間的・空間的多様性がある。小細胞肺癌の時間的・空間的多様性を分子レベルで理解することで、難治性の原因を明らかにし、それを克服する根治性の高い治療法開発につなげられる可能性がある。本研究課題では、我々が有する独自のオルガノイド培養技術と癌生物学的アプローチを融合し、小細胞肺癌における時間的・空間的多様性の解明を進める。具体的には、治療前後あるいは同一患者の複数部位から小細胞肺癌オルガノイドを樹立し、小細胞肺癌オルガノイドライブラリーを構築する。樹立したオルガノイドに対してオミクス解析（ゲノム、エピゲノム解析）を用いて時間的・空間的多様性に関わる分子異常の詳細な把握を行う。さらにin vitroおよびin vivo実験を経て、分子異常の中で難治性に関わるものの同定を行う。研究全体を通して、難治性に至る分子メカニズムを明らかにするとともに、新規治療標的同定につなげ、新たな治療法開発へとつなげる。