イヌiPS細胞を用いたin vitro炎症性腸疾患モデルの病態解明・創薬への応用
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19J22851
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
塚本 雅也 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | イヌiPS細胞 / センダイウイルスベクター / フィーダーフリー / 尿由来細胞 / 胚体内胚葉 / 間葉系幹細胞 / 炎症性腸疾患 / 腸オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
イヌ炎症性腸疾患（IBD)の原因は解明されておらず、現在の治療法に反応しない難治性症例も存在する。難治性症例に対して、間葉系幹細胞（MSC）の投与が新規治療法として注目されているが、その有効性と作用機序は明らかではない。
そこで本研究では、イヌIBDの発症機序とMSC投与の有効性・作用機序の解明を目的としている。
そのために、生体外で消化管組織を模倣できる腸オルガノイドを、イヌiPS細胞から分化誘導する。得られた腸オルガノイドと腸内細菌および免疫担当細胞を共培養することで、生体外でIBDを再現する。このIBDモデルを応用し、研究目的の遂行を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
消化管で慢性的な炎症が生じるイヌ炎症性腸疾患の病因は明らかではなく、その病態解明が望まれている。また、難治性症例に対して、生体から採取した間葉系幹細胞（MSC）を投与する、MSC投与療法が新たな治療法として注目されている。しかし、MSC投与療法は有効性および作用機序が完全には解明されておらず、またドナー不足など問題点もある。そこで本研究では、1.イヌ人工多能性幹細胞（iPS細胞）から消化管組織（腸オルガノイド）の誘導と、それを用いた炎症性腸疾患の病態再現および病態解明、および2.イヌiPS細胞からのMSC誘導によるドナー不足の解消を目的とした。本年度は以下の成果が得られた。
1. これまでマウス由来細胞をフィーダー細胞として使用することで、イヌiPS細胞は作製されてきた。しかし、それらの生体由来成分は性質が一定ではなく、研究の再現性を低下させる。そこでマウス由来細胞を用いないフィーダーフリー条件でのイヌiPS細胞の作製を試みた。昨年度に有用性が明らかとなったセンダイウイルスベクターを用いて初期化遺伝子を導入することで、胎子線維芽細胞のみならず成犬細胞からもフィーダーフリー条件でイヌiPS細胞を作製することができた。
2. 消化管などの内胚葉組織は、胚体内胚葉を起源としている。そこで、イヌiPS細胞から効率的な胚体内胚葉への誘導方法を検討した。その結果、播種細胞数と誘導期間を最適化し、細胞凝集塊を形成後、高濃度Activin Aと血清代替物を添加して培養することで、胚体内胚葉を効率よく誘導できた。
3. イヌiPS細胞から高品質なMSCを誘導するために、その分化方法を検討した。その結果、尿由来細胞より作製したイヌiPS細胞から神経堤細胞を介してMSCを誘導した際に、高品質なMSCが得られた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
