小腸幹細胞を用いた難治性小腸疾患モデルの作成と治療法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K08964
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山田 篤生 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (80534932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 喜裕 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10529192)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 小腸 / 粘膜障害 / 幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

H27年度は我々が樹立した小腸癌細胞株SIAC1細胞と、野生型マウス小腸粘膜から分離した幹細胞の三次元培養によってオルガノイドを作成し、外的刺激の影響を検討している。
成長因子、サイトカイン、低分子阻害剤などによる刺激によって経時的にオルガノイドの増殖成長速度を鏡検で検討している。分化への影響は分化上皮のマーカーであるアルカリホスファターゼ、スクラーゼ、ビリンなどの遺伝子発現を、幹細胞性への影響については幹細胞マーカーであるLgr5、Bmi1などの遺伝子発現を定量中である。
また放射線による小腸傷害のモデルとして、培養した野生型マウスオルガノイドに放射線を照射して、形態変化を検討した。放射線照射後数日でオルガノイドの縮小がみられ、アポトーシスが増加していることを確認した。現在ASK1遺伝子が放射線誘導性小腸粘膜傷害に与える影響を検討するためASK1ノックアウトマウスのオルガノイドを作成している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

既報で検討したSIAC1細胞の三次元培養だけでなく、マウス小腸粘膜も報告通りにオルガノイドの作成に成功して、薬剤の影響のスクリーニングを開始した。
また小腸オルガノイドを用いた小腸傷害モデルの一例として、放射線傷害モデルを解析しており、ノックアウトマウスへの応用も始めている。

Strategy for Future Research Activity

ASK1ノックアウトマウスから小腸粘膜オルガノイドを作成し、放射線傷害の影響を検討する。さらにASK1ノックアウトマウスで放射線傷害が軽減した場合、ASK1阻害薬を用いて同様の傷害性減弱がみられるか調べる。また阻害薬の効果があれば、生体を用いた放射線傷害モデルでも検討を行う。
さらにe-cadherinのコンディショナルノックアウトマウスとLgr5-creERT, K19-creERTマウスを交配し、小腸幹細胞(Lgr5陽性)、小腸分化細胞(KRT19陽性)それぞれにおけるe-cadherin蛋白の機能を検討する。