Implantation organoid model using human multilevel stem cells and elucidation of immune tolerance mechanism

• Project/Area Number: 24H00645
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 56:Surgery related to the biological and sensory functions and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 有馬 隆博 東北大学, 医学系研究科, 名誉教授 (80253532)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡江 寛明 熊本大学, 発生医学研究所, 教授 (10582695) ; 柴田 峻 東北大学, 医学系研究科, 助教 (40885670)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥48,230,000 (Direct Cost: ¥37,100,000、Indirect Cost: ¥11,130,000); Fiscal Year 2025: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2024: ¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
• Keywords: 着床障害 / 免疫寛容 / 胚着床モデル / シングル細胞マルチオーム解析 / 数理モデル

Outline of Research at the Start

生殖補助医療 の普及は進んでいるが、依然として胚の着床率は低い。代表者らは、これまでにヒト胎盤幹（TS）細胞やES細胞に子宮内膜オルガノイドを組み合わせ、胚の着床を模倣した三次元オルガノイドモデルの作製に成功している。本研究では、ヒト胚着床オルガノイドモデルに免疫細胞を組み込むことで、着床ニッチをより高度に模倣し、胎児-母体間免疫を再現するin vitroモデルを創出する。これにより、胚の着床と胎盤発生過程における免疫寛容の分子機構について理解を深める。さらに、着床不全患者のゲノム情報と免疫学的検査データを集積し、機械学習と数理モデルを適用して着 床予測モデルを構築する。