オルガノイドデザインによる臓器創出と移植による全身制御
Project/Area Number |
22H00472
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
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Research Institution | Juntendo University (2024) Tokyo Medical and Dental University (2022-2023) |
Principal Investigator |
渡辺 守 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (10175127)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
油井 史郎 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 准教授 (00383886)
伊藤 剛 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, プロジェクト助教 (20733900)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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Budget Amount *help |
¥41,990,000 (Direct Cost: ¥32,300,000、Indirect Cost: ¥9,690,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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Keywords | オルガノイドデザイン / ArtDO / 全身制御 |
Outline of Research at the Start |
本課題では、まずオルガノイドをデザインして任意の機能を持たせることができるのかという課題に挑戦する。具体的には、腸上皮オルガノイドをアルブミン分泌細胞などの肝細胞、あるいはインスリン分泌細胞などの膵頭細胞へと誘導する方法を探索する。また、このようにデザインしたオルガノイドを大腸に移植することで、機能性臓器を異所性に作成し、肝不全モデルや糖尿病モデルで治療的な効果を発揮するか否かまでを解析し、新しい再生医療のあり方を検証する。
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Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、申請者が従来取り組んできた炎症性腸疾患の難治性潰瘍を腸上皮幹細胞オルガノイドで被覆し、その完全な治癒を目指す細胞治療を推進する研究を基に、腸から樹立したオルガノイドを自在にデザインし、肝不全・糖尿病などの全身的代謝疾患の治療・予防に有効な新しいデザイン化オルガノイド『ArtDO』(Artificial Designed Organoids)を開発し、それを腸へ移植することで異所性の機能性臓器の個体内での創出を目指すArtDO構想を推進し、全身性代謝異常やホルモンネトワーク異常の是正による代謝疾患の新しい治療措置の樹立を目指す課題である。 研究初年度に当たる2022年度には、腸から樹立したオルガノイドを、肝細胞と親和性の高い吸収上皮系の細胞に誘導する方法を確立した。同時に、吸収上皮細胞から肝細胞への誘導に関して、これをブロックする腸上皮特異的な転写因子の存在も明らかにしている。また現在、腸内分泌細胞に膵臓が有するホルモン分泌能を導入することを目指して、まずは重要な膵内分泌ホルモンであるインスリン分泌機構に着目し、インスリン分泌を制御する責任遺伝子の同定に取り組んでいる。なお、ArtDO-Pancreasにおいては、手術検体、EUS-FNA検体から膵GEP-NENオルガノイドを樹立し、他疾患も合わせて幅広く膵臓オルガノイドバンクを予定通り樹立している。同時にRNAの採取を行いRNAーseqを行う準備も行っている。インスリノーマ由来オルガノイドはインスリンを分泌することを確認済みであり、予定どおり解析に用いる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
腸上皮細胞を肝細胞に誘導するArtDO-liverにおいても、腸上皮細胞を膵島b細胞へ誘導するArtDO-Pancreasにおいても、研究計画に記載した通りに実験が進捗しており、概ね計画通りに進行している。
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Strategy for Future Research Activity |
ArtDO-liverにおいては、2022年度に同定した肝細胞への成熟を阻害する、腸らしさを頑強に維持する転写因子を阻害する方法を、主に遺伝子操作で行うよう進めていく。ArtDO-Pancreasにおいては、RNAシーケンスなどの手法で、樹立したバイオバンクの解析を進めていく予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Serum Leucine-Rich α2 Glycoprotein: A Novel Biomarker for Transmural Inflammation in Crohn's Disease2022
Author(s)
Kento Takenaka, Yoshio Kitazume, Ami Kawamoto, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Ryosuke Wanatabe, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Hiroyuki Sato, Akihiro Hirakawa, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
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Journal Title
Am J Gastroenterol.
Volume: -
Issue: 6
Pages: 1028-1035
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Transmural remission characterized by high biologic concentrations demonstrates better prognosis in Crohn's disease2022
Author(s)
Kento Takenaka, Ami Kawamoto, Yoshio Kitazume, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
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Journal Title
J Crohns Colitis.
Volume: -
Issue: 6
Pages: 855-862
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Collagen type I-mediated mechanotransduction controls epithelial cell fate conversion during intestinal inflammation2022
Author(s)
Kobayashi S, Ogasawara N, Watanabe S, Yoneyama Y, Kirino S, Hiraguri Y, Inoue M, Nagata S, Okamoto-Uchida Y, Kofuji S, Shimizu H, Ito G, Mizutani T, Yamauchi S, Kinugasa Y, Kano Y, Nemoto Y, Watanabe M, Tsuchiya K, Nishina H, Okamoto R, Yui S.
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Journal Title
Inflammation and Regeneration
Volume: 42
Issue: 1
Pages: 49-49
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Zranb1-mutant mice display abnormal colonic mucus production and exacerbation of DSS-induced colitis.2022
Author(s)
Tamura A, Ito G, Matsuda H, Nibe-Shirakihara Y, Hiraoka Y, Kitagawa S, Hiraguri Y, Nagata S, Aonuma E, Otsubo K, Nemoto Y, Nagaishi T, Watanabe M, Okamoto R, Oshima S.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 628
Pages: 147-154
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Mucosal healing of small intestinal stricture is associated with improved prognosis post-dilation in Crohn's disease2022
Author(s)
Shuji Hibiya, Kazuo Ohtsuka, Kento Takenaka, Ami Kawamoto, Yusuke Matsuyama, Yumi Udagawa, Maiko Motobayashi, Hiromichi Shimizu, Toshimitsu Fujii, Eiko Saito, Masakazu Nagahori, Ryuichi Okamoto, Mamoru Watanabe
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Journal Title
BMC Gastroenterol.
Volume: 22
Issue: 1
Pages: 218-218
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Higher vs Standard Adalimumab Induction and Maintenance Dosing Regimens for Treatment of Ulcerative Colitis: SERENE UC Trial Results.2022
Author(s)
Panes J,Colombel JF,D’Hanes GR,Schreiber S,Panaccione R,Peyrin-Biroulet L,Loftus EV Jr,Danese S,Tanida S,Okuyama Y,Louis E,Armuzzi A,Ferrante M,Vogelsang H,Hibi T,Watanabe M,Lefebve J,Finney-Hayward T,Gonzalez YS,Doan TT,Mostafa NM,Ikeda K,Xie W,Huang B,Petersson J,Kalabic J,Robinson AM,Sandborn WJ
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Journal Title
Gastroenterology
Volume: -
Issue: 7
Pages: 1891-1910
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] AJM300(carotegrast methyl), an oral antagonist of α4-integrin, as induction therapy for patients with moderately active ulcerative colitis: a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled phase 3 study.2022
Author(s)
Matsuoka K, Watanabe M, Ohmori T, Nakajima K, Ishida T, Ishiguro Y, Kanke K, Kobayashi K, Hirai F, Watanabe K, Mizusawa H, Kishida S, Miura Y, Ohta A, Kajioka T, Hibi T
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Journal Title
Lancet Gastroenterol Hepatol
Volume: -
Issue: 7
Pages: 648-657
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Nickel particles are present in Crohn's disease tissue and exacerbate intestinal inflammation in IBD susceptible mice.2022
Author(s)
Hiroki Matsuda, Yoichi Nibe-Shirakihara, Akiko Tamura, Emi Aonuma, Satoko Arakawa, Kana Otsubo, Yasuhiro Nemoto, Takashi Nagaishi, Kiichiro Tsuchiya, Shigeomi Shimizu, Averil Ma, Mamoru Watanabe, Motohiro Uo, Ryuichi Okamoto, Shigeru Oshima.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications.
Volume: 592
Pages: 74-80
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Deep neural network for video colonoscopy of ulcerative colitis: a cross-sectional study2022
Author(s)
Kento Takenaka, Toshimitsu Fujii, Ami Kawamoto, Kohei Suzuki, Hiromichi Shimizu, Chiaki Maeyashiki, Osamu Yamaji, Maiko Motobayashi, Akira Igarashi, Ryoichi Hanazawa, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Eiko Saito, Ryuichi Okamoto, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe
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Journal Title
Lancet Gastroenterol Hepatol
Volume: 7
Issue: 3
Pages: 230-237
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Activated mucosal-associated invariant T cells have a pathogenic role in a murine model of inflammatory bowel disease.2022
Author(s)
usuke Yasutomi, Asako Chiba, Keiichi Haga, Goh Murayama, Ayako Makiyama, Taiga Kuga, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto, Akihito Nagahara, Takashi Nagaishi, Saichiko Miyake.
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Journal Title
Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology.
Volume: 13
Issue: 1
Pages: 81-93
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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