| Project/Area Number |
23K15207
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
玉井 浩二 京都大学, iPS細胞研究所, 特定研究員 (20973952)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | iPS細胞 / 肺胞オルガノイド / 間葉細胞 / 肺胞上皮細胞 / オルガノイド |
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| Outline of Research at the Start |
iPS細胞由来肺胞オルガノイドを用いて、肺発生の機序の解明を行う。具体的には、iPS細胞由来肺前駆細胞と、iPS細胞由来間葉細胞 (iMESs)が、オルガノイドの中でどのような相互作用をしているかについて、それぞれの細胞が分泌するタンパクや細胞外小胞に着目して解析を行う。また、iMESsが将来の肺再生医療に寄与できる細胞かどうかについて、肺傷害モデルマウスを用いて、治療効果を検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPS細胞由来間葉細胞 (iMESs)の亜集団の特定と、その亜集団の生物学的意義を探索した。scRNA-seqのデータから、BST2、LIFR、ANK3、GPRC5C、ITGA8陽性集団が、ヒト胎児肺線維芽細胞にはなく、iMESsにおいてのみ見られることがわかった。それらの5種類の表面抗原の抗体を用いて、それらの亜集団をFlow cytometryで単離できるか試みたところ、BST2のみ4-5％のBST2陽性集団を単離することが可能であった。このBST2陽性iMESsを用いて肺胞オルガノイドを作成し、分化誘導される肺上皮細胞種に変化があるかどうかを確認予定である。
iMESsの分泌する細胞外小胞が、iPS細胞由来肺前駆細胞を2型肺胞上皮細胞に分化させるのではないかという仮説に基づき、まず、細胞外小胞を可視化することを試みた。CD63-mCherry融合蛋白を発現するiPS細胞をCRISPR/CAS9にて作成した。今後、このiPS細胞を用いてiMESsを分化誘導し、iPS細胞由来肺胞オルガノイドにおいて、iMESsから分泌されるmChery陽性細胞外小胞が、肺上皮細胞に移行するかを確認予定である。
また、iMESsの再生医療への応用の可能性をブレオマイシン肺傷害NOGマウスモデルで確認した。ブレオマイシン経口投与後、day1とday4にiMESsを経尾静脈投与し、day21に肺機能データと肺サンプルの回収を行なった。iMESs投与によってP-V loopの回復傾向が確認でき、全肺由来のtotal RNAを用いたqPCRでは、Col1A1、Col3A2、Il6の優位な発現低下が確認できた。また、C57BL/6を用いて同様の実験を行い、iMESs投与によって拒絶反応が起こらないことを確認した。今後、C57/BL6においても同様にiMESsの治療効果がみられるかを検討予定である。
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