2017 Fiscal Year Annual Research Report
Application of iPS cell technology to lung regeneration and development of bioresource for elucidating the mechanisms of lung diseases
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15H02537
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三嶋 理晃 京都大学, 医学研究科, 名誉教授 (60190625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬山 邦明 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10226681)
半田 知宏 京都大学, 医学研究科, 助教 (10432395)
平井 豊博 京都大学, 医学研究科, 教授 (20359805)
金 永学 京都大学, 医学研究科, 助教 (20456883)
佐藤 篤靖 京都大学, 医学研究科, 助教 (30706677)
佐藤 晋 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (40378691)
伊藤 功朗 京都大学, 医学研究科, 助教 (40447975)
長崎 忠雄 京都大学, 医学研究科, 医員 (40747862)
堀田 秋津 京都大学, iPS細胞研究所, 特定拠点講師 (50578002)
小熊 毅 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (50601324)
後藤 慎平 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (50747219)
室 繁郎 京都大学, 医学研究科, 准教授 (60344454)
松本 久子 京都大学, 医学研究科, 講師 (60359809)
小笹 裕晃 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80572015)
永井 宏樹 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80711605)
陳 和夫 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (90197640)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分子細胞呼吸器学 / iPS細胞 / 肺臓器再生 / 疾患モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H28年度に引き続き、ヒトiPS細胞由来の肺胞上皮細胞と、線維芽細胞、血管内皮細胞でできた肺胞オルガノイドの移植実験を進めた。経気管的細胞投与により、移植した肺胞オルガノイドがマウスの肺胞に到達していることは確認できたが、肺胞への定着効率は著しく低く、より一層の条件検討が必要と考えられた。一方で、一部のヒト由来呼吸器上皮細胞が気道に定着することは確認できた。腎被膜下への肺胞オルガノイドの移植については6ヶ月に渡って定着できることを確認したが、肺胞上皮細胞の分化マーカーの発現を維持することは難しかったため、肺胞上皮細胞を取り巻くニッチ機能を解明のため、線維芽細胞の役割を調べる実験を進めた。試験管内においてII型肺胞上皮細胞を線維芽細胞なしでも培養できる条件検討を進めた結果、GSK3b阻害剤とTGFβ受容体キナーゼ阻害剤を組み合わせることで、少なくとも一定期間肺胞上皮細胞の分化マーカーの発現が誘導され維持されることを確認し、その成果を論文として発表した。
バイオリソースの開発に向けてはCRISPR-CAS9を応用して呼吸器疾患モデルの開発を進めた。例えばHermansky-Pudlak症候群(HPS2)患者由来の線維芽細胞から樹立されたiPS細胞とその遺伝子修復後のiPS細胞株を用いて、II型肺胞上皮細胞の病的な機能異常を検出する方法の開発を進めた。特に肺サーファクタントの分泌機能を画像解析により定量化する技術を確立することができた。また、薬剤性肺障害への応用としてiPS細胞由来肺胞オルガノイドに対して、肺線維症を引き起こす副作用が知られているアミオダロンを負荷し、肺毒性を調べるためのモデルの開発を行ない、ヒトiPS細胞由来のII型肺胞上皮細胞における薬剤応答をトランスクリプトームのレベルで明らかにし、その成果を論文として発表することができた。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] In vitro disease modeling of alveolar phenotype caused by AP3B1 deficiency using human induced pluripotent stem cells.2017
Author(s)
Korogi Y, Gotoh S, Yamamoto Y, Konishi S, Nagasaki T, Sone N, Ikeo S, Matsumoto H, Muro S, Ito I, Asaka I, Hotta A, Hirai T
Organizer
Stem Cell Research 15th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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