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Developing alveolar organoid recapitulating injury-regeneration-imflammation-fibrosis

Research Project

Project/Area Number 19K22630
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

Morimoto Mitsuru  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70544344)

Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Keywords肺胞オルガノイド / 肺線維症 / 細胞老化 / 血管化デバイス / 呼吸器 / 肺胞 / オルガノイド
Outline of Research at the Start

肺胞オルガノイドは複数の上皮、間充織細胞種が組織化したミニ臓器であり、生体に近い試験管内モデルと言える。本研究で新しいin vitroの肺線維症モデルを確立し、これまで行えなかった発症プロセスの検証や、細胞間の貢献度の定量的比較といった基礎研究が可能になり、将来的に新規ターゲットの探索や化合物スクリーニングへの応用も考えられる。

Outline of Final Research Achievements

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a disease in which alveolar fibroblasts become myofibroblast, reducing the efficiency of gas exchange. There is a need for an experimental system that could reproduce IPF in vitro. We modulated the three-dimensional culture method of alveolar epithelial cells, known as alveolar organoid culture method. Using this culture system, we attempted to develop an experimental system reproducing the process of injury-regeneration-fibrosis induction in vitro that occurs in IPF in vivo. We succeeded in expressing fibrosis-inducing factors such as Tgfb1 into alveolar epithelial cells via drug-induced damage. Furthermore, incubation of lung fibroblasts with culture supernatant of the drug-damaged epithelial cells transformed to myofibroblasts.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IPFは加齢に伴って増加する疾患であり、超高齢化社会を迎える日本において今後より患者数が増加していと予想される。肺の繊維化は上皮の損傷-再生の慢性化に起因すると考えられ、そのプロセスは肺胞上皮細胞の障害に始まる。本研究で開発しているin vitroの肺線維症モデルが完成すれば、これまで行えなかった発症プロセスの検証や、将来的に予防薬の新規ターゲットの探索や化合物スクリーニングへの応用も考えられる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 Other

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] 1細胞解像度で見る呼吸器細胞パターニング2020

    • Author(s)
      森本充
    • Organizer
      第5回日本肺高血圧・肺循環学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 1細胞解像度で見る呼吸器幹細胞の発生2020

    • Author(s)
      森本充
    • Organizer
      第60回日本呼吸器学会学術講演 シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 1細胞解像度で見る呼吸器幹細胞の発生2020

    • Author(s)
      森本充
    • Organizer
      第56回日本周産期・新生児医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Wnt signaling confers tracheal identity in mouse and human2020

    • Author(s)
      Mitsuru Morimoto
    • Organizer
      From Stem Cells to Human Development, the Company od Biologist
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1細胞解像度で探る呼吸器の発生2019

    • Author(s)
      森本充
    • Organizer
      第49回呼吸器学会学術講演会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 1細胞解像度で見る呼吸器細胞パターニング2019

    • Author(s)
      森本充
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 理化学研究所 呼吸器形成研究チーム

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/lungdev/

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 理化学研究所 呼吸器形成研究チーム

    • URL

      http://www.cdb.riken.jp/lungdev/

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-07-04   Modified: 2022-01-27  

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