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Converting intestinal epithelial function by cell transplantation

Research Project

Project/Area Number 23K27665
Project/Area Number (Other) 23H02974 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

杉本 真也  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (20626387)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000)
Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2024: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywordsオルガノイド / 細胞移植 / 短腸症候群 / 潰瘍性大腸炎 / 機能変換
Outline of Research at the Start

申請者らはオルガノイド移植によって免疫不全マウスの腸管内にヒトとしての性質を保持したままヒト腸管上皮を再構築する技術を開発してきた.さらに手術を組み合わせることで大腸の上皮のみを小腸化したグラフトによる短腸症候群モデルの小動物治療コンセプト確認に成功している.本研究では,オルガノイドの上皮機能に焦点を当て,効率的な上皮機能の変換を可能とする移植治療戦略を提案することを目的とする.

Outline of Annual Research Achievements

本研究では,申請者らが小動物において開発した腸管へのオルガノイド移植技術に手術を組み合わせることで,大腸上皮の上皮機能を細胞置換により変換するコンセプトのさらなる研究の進展を目指している.これまでに,ラットにおいて小腸/大腸オルガノイドを樹立し,オルガノイドによる術者への盲検化を含めたオルガノイド移植系を確立してきた.小腸オルガノイド移植群の全小腸切除ラットの個体では,大腸オルガノイド移植群に比して有意な生存期間延長効果を確認できている.移植した生着範囲が広いほど治療成績は良い傾向があり,さらなる手法の最適化により広範な生着を目指した手法の改変を行った.このような最適化をマウスやラットにおいて行っているが,並行して,ヒトの腸管径に近い大動物で実施,検討を行うことは重要な意義をもつ.ミニブタの腸管から大腸/小腸上皮オルガノイドを樹立し,移植細胞としてエレクトロポレーション法により蛍光標識した細胞を大量培養した.小動物で確立した手法を改変し,大動物に適した手術手法を検討し,移植する場となる大腸の上皮剥離の検討を重ねた.様々な条件での組織学的な検証を繰り返し,上皮剥離が可能となる条件での小腸細胞移植実験を実施した.結果として,ミニブタ大腸への小腸上皮細胞の自家移植に成功し,移植組織では大腸とは異なる小腸の性質が保持されていることを確認できた.大腸に関連する臨床病理学的な解析を含む多角的な上皮機能の理解によりさらなる最適化を目指す.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では,これまでの研究手法を大動物に応用することで,ミニブタの大腸へのミニブタの小腸オルガノイドの生着の成功という大きなステップをすすめることができた.研究は順調な進展をみせている.

Strategy for Future Research Activity

手法の改変による低侵襲化,移植効率のさらなる向上を目指し,条件検討を重ねる.

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2024 2023

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Clinical outcomes of patients with remitting ulcerative colitis after discontinuation of indigo naturalis2024

    • Author(s)
      Shimada Fumie、Yoshimatsu Yusuke、Sujino Tomohisa、Fukuda Tomohiro、Aoki Yasuhiro、Hayashi Yukie、Tojo Anna、Kawaguchi Takaaki、Kiyohara Hiroki、Sugimoto Shinya、Nanki Kosaku、Mikami Yohei、Miyamoto Kentaro、Takabayashi Kaoru、Hosoe Naoki、Kato Motohiko、Ogata Haruhiko、Naganuma Makoto、Kanai Takanori
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 5778-5778

    • DOI

      10.1038/s41598-024-56543-y

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] オルガノイド移植が切り拓く新しい消化管疾患生物学2024

    • Author(s)
      杉本真也、佐藤俊朗
    • Journal Title

      実験医学増刊

      Volume: 42 Pages: 680-686

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Bacteriophage therapy against pathological Klebsiella pneumoniae ameliorates the course of primary sclerosing cholangitis2023

    • Author(s)
      Ichikawa Masataka、Nakamoto Nobuhiro、...、Kanai Takanori
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 3261-3261

    • DOI

      10.1038/s41467-023-39029-9

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Visualization of Differentiated Cells in 3D and 2D Intestinal Organoid Cultures.2023

    • Author(s)
      Hanyu Hikaru,Sugimoto Shinya,Sato Toshiro
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2650 Pages: 141-153

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3076-1_12

    • ISBN
      9781071630754, 9781071630761
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical challenges of short bowel syndrome and the path forward for organoid-based regenerative medicine2023

    • Author(s)
      Endo Ryoma、Sugimoto Shinya、Shirosaki Koji、Kato Hirochika、Wada Motoshi、Kanai Takanori、Sato Toshiro
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 24 Pages: 64-73

    • DOI

      10.1016/j.reth.2023.06.001

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] オルガノイドを用いたヒト細胞の遺伝学的細胞系譜解析2023

    • Author(s)
      太田 悠木、石川 景子、杉本 真也、佐藤 俊朗
    • Journal Title

      感染・炎症・免疫

      Volume: 53 Pages: 31-40

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] 消化管上皮細胞培養法2023

    • Author(s)
      杉本 真也, 佐藤 俊朗
    • Journal Title

      細胞培養・組織培養の技術 第4版

      Volume: - Pages: 308-311

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  • [Presentation] A novel macrophage population exacerbates intestinal fibrosis via a SAA-Th17-dependent mechanism2024

    • Author(s)
      Junya Tsunoda, Yoshiaki Takada, Ichiro Mizushima, Kentaro Iwata, Yuta Kaieda, Yuya Hagihara, Shinya Sugimoto, Rino Ishihara, Yohei Mikami, Takanori Kanai
    • Organizer
      The 52nd Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Remodeling of lymphatic vessels induced by the unique properties of epithelial cells2024

    • Author(s)
      Shinya Sugimoto
    • Organizer
      The 49th meeting of Japanese society for microcirculation
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 自己小腸再生の場を新たに作る新しい外科治療技術2024

    • Author(s)
      小林 英司, 和田 基, 杉本 真也, 佐藤 俊朗
    • Organizer
      第36回日本腸管リハビリテーション・小腸移植研究会
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  • [Presentation] 潰瘍性大腸炎関連腫瘍診療を見直す ~基礎・臨床における多角的視点から~2023

    • Author(s)
      杉本 真也
    • Organizer
      第112回日本病理学会総会
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    • Invited
  • [Presentation] 上皮細胞の特性を応用した消化管リモデリング研究2023

    • Author(s)
      杉本 真也
    • Organizer
      第31回日本医学会総会2023 東京
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Bacteriophage therapy against pathological Klebsiella pneumoniae that determine the clinical course primary sclerosing cholangitis2023

    • Author(s)
      Masataka Ichikawa, Nobuhiro Nakamoto, Sharon Kredo-Russo, ほか, Nobuhito Taniki, Rei Morikawa, Ryosuke Kasuga, Takaya Tabuchi, Shinya Sugimoto, Yohei Mikami, Atsushi Shiota, Merav Bassan, Takanori Kanai
    • Organizer
      EASL Congress 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 病態理解に基づく潰瘍性大腸炎関連腫瘍診療の最前線2023

    • Author(s)
      杉本 真也, 高林 馨, 岩男 泰, 脇坂 悠介, 榊原 亮哉, 海江田 祐太, 吉松 裕介, 清原 裕貴, 筋野 智久, 細江 直樹, 加藤 元彦, 三上 洋平, 金井 隆典
    • Organizer
      第60回日本消化器免疫学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Small intestinalization by epithelium replacement for short bowel syndrome2023

    • Author(s)
      Shinya Sugimoto
    • Organizer
      2nd Seoul International Pediatric Surgery Symposium (SIPS)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 短腸症候群におけるGLP-2とオルガノイドの未来2023

    • Author(s)
      杉本 真也
    • Organizer
      第21回 日本消化器外科学会大会(JDDW 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] サーベイランス内視鏡における潰瘍性大腸炎関連腫瘍の自然史の観察2023

    • Author(s)
      脇坂 悠介, 杉本 真也, 村上 宗一郎, 韓 可, 須永 将梧, 水島 一郎, 海江田 祐太, 鈴木 祥平, 松原 佑太, 榊原 亮哉, 青木 康浩, 吉松 裕介, 清原 裕貴, 三上 洋平, 筋野 智久, 高林 馨, 細江 直樹, 加藤 元彦, 川井田 みほ, 下田 将之, 岩男 泰, 金井 隆典
    • Organizer
      第14回日本炎症性腸疾患学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] COVID-19を契機にAcute-on-chronic肝不全(ACLF)の回復期にGLP-2アナログを導入した腸管機能不全関連肝障害(IFALD)の一例2023

    • Author(s)
      安藤 裕子, 中代 幸江, 楮 柏松, 杉本 真也, 山田 洋平, 長谷川 康, 春日 良介, 田淵 貴也, 近藤 まゆ子, 森川 麗, 谷木 信仁, 中本 伸宏, 金井 隆典
    • Organizer
      第45回日本肝臓学会西部会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 診断に苦慮した潰瘍性大腸炎に合併する両足膿疱性病変を伴った1例2023

    • Author(s)
      村上 宗一郎, 岩田 賢太郎, 吉松 裕介, 清原 裕貴, 杉本 真也, 筋野 智久, 高林 馨, 細江 直樹, 大政 遥香, 小林 研太, 角田 梨沙, 久保田 直人, 大喜多 肇, 金井 隆典
    • Organizer
      日本消化器病学会関東支部第377回例会
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      2023 Annual Research Report

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Published: 2023-04-18   Modified: 2024-12-25  

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