炎症性腸疾患におけるWntシグナル制御と粘膜再性治療への応用

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17790464
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 佐藤 俊朗 慶應義塾大学, 医学部, 共同研究員 (70365245)
• Keywords: 腸管上皮幹細胞 / Wntシグナル / 再生医学 / 粘膜再生 / 炎症性腸疾患

Research Abstract

腸管上皮幹細胞においてWntシグナルが特異的に活性化していることを利用し,腸管上皮幹細胞の純化を試みた.具体的には,Wntにより活性化するTcf4の結合領域にGFPレポーターを過剰発現させたTOPGFPマウスを作成し,利用した.TOPGFP陽性細胞をフローサイトメトリーにより純化し,細胞表面抗原の発現,リアルタイムPCRによる発現遺伝子解析,gene chip arrayによる網羅的遺伝子解析を行った.TOPGFPは陰窩の幹細胞部位を中心に発現が認められ,活性化型β-catenin陽性細胞に強発現していた。フローサイトメトリーにてTOPGFP hi populationを純化したところ,musashi-1などの幹細胞マーカーが非常に多く発現していることを確認した.さらに,TOPGFPhi細胞は多臓器における幹細胞マーカーである,integrinβ1,CD24などの細胞表面抗原を高発現していた.また,GFP蛋白の長い半減期のため,GFPをキャリーオーバーした細胞が認められ,これらには4系統の上皮細胞(杯細胞,吸収上皮細胞,内分泌細胞,Paneth細胞)が含まれることから,TOPGFP陽性細胞は多分化能をもつことが示唆された.TOPGFPhi細胞に対して網羅的遺伝子解析を行い,複数の新規腸管上皮幹細胞マーカー,正常腸管上皮におけるWnt誘導遺伝子を同定した.網羅的遺伝子解析により得られた遺伝子はWntシグナル抑制因子や癌抑制遺伝子を多く含んでおり,腸管上皮幹細胞の恒常性に関与していると考えられた.また,APC変異マウスにおいて発現が亢進する遺伝子群も多く含まれており,これらの遺伝子は腸管上皮幹細胞から腺腫,癌化へのmolecular signatureになると考えられる.今後,ノックアウトマウス等を用いてこれらの遺伝子の機能解析を行う予定である.