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独自の正常大腸上皮幹細胞培養技術を用いた管腔形成機構の解析

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
Project/Area Number 24112508
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

中村 哲也  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 寄附講座准教授 (70265809)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
Fiscal Year 2013: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2012: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywords消化管上皮 / 3次元培養 / 上皮極性 / 3次元培養 / 細胞極性 / 大腸上皮培養
Research Abstract

腸管上皮の増殖・分化や空間配置調節機構の破綻は、ヒト腸疾患における再生不全や発癌に直結することから、その詳細な理解が強く期待されている。申請者は、移植が可能で、大腸上皮の再生に寄与しうる、正常な大腸上皮幹細胞を培養する技術を確立した (Nat Med 2012)。本培養法の特徴は、すべての終末分化細胞および幹細胞を含む正常大腸上皮細胞を、嚢状管腔構造をとり極性をもつ単層細胞として培養可能な点にある。本研究ではこの培養法を利用し、1)単一幹細胞から始まる細胞増殖過程での管腔形成超初期過程、およびこれらが極性をもつ3次元構造体を形成する機構の詳細を解析すること、および2) 管腔の内腔側-基底側環境差が極性形成におよぼす影響を解析することを目的として開始した。その結果、「正常大腸上皮細胞の管腔形成初期相の解析」、「管腔側-基底側の環境差と極性解析」、および「独自の移植技術の応用」の各プロジェクトにおいて大きな進展が得られた。中でも培養細胞を用いる移植実験においては、デンマークの研究グループと共同し、培養した胎生期の小腸上皮前駆細胞が成体の大腸組織へ移植が可能であること、しかもこの際に、移植細胞が移植先の大腸環境に適応し、大腸型上皮に特異的な分子発現が誘導されるなど、移植により形質転換する可塑性をもつことを明らかにするなど(Cell Stem Cell 2013)、大きな成果をあげた。本研究成果は、培養腸管上皮細胞を用いる再生医療の技術開発、および腸管上皮幹細胞の基礎研究の進展に大きく貢献するものと考える。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Transplantation of expanded fetal intestinal progenitors contributes to colon regeneration after injury.2013

    • Author(s)
      Fordham RP, Yui S, Nakamura T, Watanabe M et. al
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 13 Issue: 6 Pages: 734-744

    • DOI

      10.1016/j.stem.2013.09.015

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+stem cell2012

    • Author(s)
      Yui S, Nakamura T, Sato T, Nemoto Y, Mizutani T, Zheng X, Ichinose S, Nagaishi T, Okamoto R, Tsuchiya K, Clevers H, and Watanabe M
    • Journal Title

      Nature Medicine

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 618-623

    • DOI

      10.1038/nm.2695

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-time analysis of P-glycoprotein-mediated drug transport across primary intestinal epithelium three-dimensionally cultured in vitro2012

    • Author(s)
      Mizutani T, Nakamura T, et al
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun

      Volume: 419 Issue: 2 Pages: 238-243

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.01.155

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Epithelial regeneration by cultured colonic cells expanded from a single adult Lgr5+ stem cell2013

    • Author(s)
      Nakamura Tetsuya
    • Organizer
      1st International Meeting for Epithelial Tubulology
    • Place of Presentation
      Hokkaido University(北海道)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 組織幹細胞を用いた消化管上皮再生2013

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第34回日本炎症・再生医学会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 培養大腸上皮細胞による消化管再生へのアプローチ2013

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      3. 第99回 日本消化器病学会総会シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 培養上皮幹細胞による消化管再生医療の可能性2013

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第12回日本再生医療学会総会シンポジウム「器官臓器再生」
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell.2012

    • Author(s)
      Tetsuya Nakamura
    • Organizer
      James W. Freston Single Topic Conference: Gastrointestinal Stem Cell Biology and Pathobiology.
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2012-08-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Real-Time Analysis of P-Glycoprotein-Mediated Drug Transport Across Primary Intestinal Epithelial Cells Three-Dimensionally Cultured In Vitro2012

    • Author(s)
      Tetsuya Nakamura
    • Organizer
      Digestive Disease Week 2012
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      2012-05-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell.2012

    • Author(s)
      Tetsuya Nakamura
    • Organizer
      ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 10th annual meeting.
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Successful engraftment of colonic epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell2012

    • Author(s)
      Tetsuya Nakamura
    • Organizer
      9th International Diabetes Federation Western Pacific Region Congress. 4th Scientific Meeting of the Asian Association for the Study of Diabetes.
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 体外培養した腸管上皮幹細胞による大腸上皮傷害の修復2012

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      日本臨床免疫学会総会 6学会合同特別シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一幹細胞からの大腸上皮大量培養と細胞移植による大腸上皮再生2012

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第98回日本消化器病学会総会シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Adult stem cell therapy for gastrointestinal epithelial repair

    • Author(s)
      Nakamura Tetsuya
    • Organizer
      Taiwanese-Japanese Symposium on Advances of Biomaterials and Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      Taipei(Taiwan)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 培養上皮幹細胞を用いた消化管再生医療の可能性

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第87回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 培養腸管上皮細胞移植における幹細胞の挙動

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第100回 日本消化器病学会総会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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