2016 Fiscal Year Annual Research Report
胆嚢／胆管系発生におけるＳｏｘ１７を中心とした分子ネットワークの解明
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16J40235
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
鎌田 麻実 東京医科歯科大学, 医歯学総合研究科, 特別研究員(RPD)
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2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 胆嚢 / Sox17 / Wnt4 / 胆道閉鎖症 / 上皮-間葉系相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
上皮の形態形成には、隣接した中胚葉との相互作用が必要である。特に、Wntシグナルは肺やBladderなどの上皮の形成に関わる事が分かっている。Sox17は胚発生中、内胚葉の形成因子であり、胆嚢の形成に必須である。マウスのSox17ハプロ不全では、胆嚢炎由来の肝炎を発症する事から、ヒトの新生児肝炎のモデルになる。本研究は、胆道閉鎖症の治療のために、胆嚢組織におけるSox17誘導シグナルを見つける事を目的とした。今までに、Sox17上流はWnt/β-catenin経路, Rspo1, TGFβインヒビター, 子宮ではプロスタグランジンなどが候補として考えられている。そこで、Canonicalな経路の一つWnt4に着目しSox17との関連および、肝外胆管への影響を調べた。in situ ハイブリダイゼーションの結果から、Wnt4の発現は胆嚢が伸長する体齢11日に初めて胆嚢上皮周囲の間充織で検出でき、その発現はそれ以降も維持された。しかし、胆嚢組織の培養下でWnt4、およびWntシグナルのアゴニストのRspo1を添加しても、Sox17は誘導できなかった。さらに、Wnt4ノックアウトマウスの胆嚢上皮は野生型と比較して発生中期で僅かに低形成を示したが、後期では回復した。また、Sox17/Wnt4ダブルヘテロマウスを作製し、解析した結果、遺伝的相互作用は観察されなかった。以上の結果から、他のWntシグナルとの相補性は除外できないが、少なくとも発生中期から後期の胆嚢組織において、Wnt4単独でSox17を誘導できない事が示された。今後は、トランスクリプトーム解析の結果に基づき、Wntシグナル以外の経路の可能性を検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
上皮-間葉系相互作用を基盤としたSox17の上流および下流の分子ネットワークの解明により、先天性胆道閉鎖症の原因解明および治療を目指している。当該年度では、Sox17の上流因子の探索により、胆嚢上皮においてWnt4は単独でSox17を誘導できない事を示した（投稿準備中）。また、Sox17の下流のシグナル経路にShhが挙げられ、胆嚢においても消化管と同様Shhシグナル経路が平滑筋層の形成に関与している事を明らかにした（Development, 2017）。これらの研究成果は、先天性胆道閉鎖症の原因解明および治療の一助となるであろう。さらに、現在消化管上皮（Shh）特異的なSox17ノックアウトマウスを解析する事で、発生後期の胆道閉鎖症の発症の原因を検証している。これらの表現型解析は平成30年度に予定していたが、コンディショナルノックアウトマウスの作出が予想以上に早く進んだため、現在表現型を解析できる状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
Shh特異的なSox17コンディショナルノックアウトマウスの表現型を解析する事で、腸管特異的なSox17の影響を観察し、胆嚢だけでなく、腸管におけるSox17の機能を確認する。胆嚢においては、Sox17ヘテロマウス（B6）との表現型の比較に焦点をあて、腸管においては今まで未知であった腸管上皮におけるSox17の機能を明らかにする。これらの実験にあたり、CreレポーターマウスmT/mGを用いたCre介在性発現解析により、Creで抜ける組織を特定するとともに、Sox17の共染色によりShh特異的なSox17の時空間的な発現パターンを明らかにする。
胆嚢組織におけるSox17誘導シグナルの探索において、トランスクリプトーム解析の結果に基づき、Wntシグナル以外の経路の可能性を検証する。
もうひとつの課題である肝臓・膵臓再生の実現にむけた基礎研究として、胆嚢/胆管前駆細胞から立体的な肝・膵組織の構築を目指す。その上でまず、肝臓、膵臓、および胆嚢組織の細胞系譜を厳密に同定するため、mT/mGを用いた肝臓（Alb）、膵臓（Pdx1）、および腸管（Shh）の発現部位の特定とこれらのコンディショナルなSox17ノックアウトマウスおよびヘテロマウスのインビボの解析を行う。さらに、間充織との共培養などにより組織構築法を確立する。
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[Journal Article] Embryonic cholecystitis and defective gallbladder contraction in the Sox17-haploinsufficient model of biliary atresia2017
Author(s)
Hiroki Higashiyama, Aisa Ozawa, Hiroyuki Sumitomo, Mami Uemura, Ko Fujino, Hitomi Igarashi, Kenya Imaimatsu, Naoki Tsunekawa, Yoshikazu Hirate, Masamichi Kurohmaru, Yukio Saijoh, Masami Kanai-Azuma, Yoshiakira Kanai
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Journal Title
Development
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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