2018 Fiscal Year Annual Research Report
Pathological analysis and drug discovery for stomach cancer using human stomach organoids
| Project/Area Number |
17H00861
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
栗崎 晃 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (60346616)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原本 悦和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (30540869)
畠山 昌則 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (40189551)
高田 仁実 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80641068)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 胃 / 分化 / ES細胞 / iPS細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトミニ胃組織作製技術を開発し、さらにピロリ菌に感染した胃の疾患モデルを作製することを目的としている。
これまでにマウスES細胞から機能的なミニ胃組織オルガノイドを作製する培養方法を開発しており、胃がんモデルオルガノイドの作製を急ぐため、培養方法と前がん状態作製方法が確立しているマウスES細胞分化系でピロリ菌の主要病原性遺伝子をテトラサイクリン依存的に発現誘導可能なノックインES細胞を樹立を進めている。ただ、ピロリ菌病原性遺伝子の発現が漏れているためか、その毒性のためか不明だが、発現誘導株の樹立に時間を要している。そこで、レンチウイルス発現系を利用して主要病原性遺伝子発現ウイルスも作製し、ES細胞や分化オルガノイドで発現させる実験系の構築を検討中である。
また、ヒトiPS細胞を用いたミニ胃組織作製技術については、これまで当研究室で進めてきた胚様体形成培地や内胚葉誘導条件の再確認を進めることで分化効率を高めた培養条件の構築を進めている。今後、胃組織前駆細胞の分化条件を安定させ、ピロリ菌病原性遺伝子を発現するヒト胃疾患モデルの作製を進める予定である。
さらに、胃組織の成熟化方法の改良に関しても、マウスを用いて、未成熟な胃組織細胞と成体の成熟マウスの胃組織細胞の変遷を遺伝子発現や組織染色により解析を進めており、これらの情報をin vitroで分化誘導したオルガノイドの成熟化方法に応用していきたいと考えている。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度のラボの引っ越しに伴い、学生がほぼ入れ代わり、新たな学生に基礎トレーニングを行うところから始めた遅れが続いている。ただし、最初の1年間で基礎トレーニングがある程度目途がつき、少しずつ実験データの取得が進んでいることから、次の1年間で挽回したいと考えている。今年は新たな学生が配属され、成体の成熟マウス胃組織細胞群の培養条件を構築し、それら細胞の解析を開始しており、細胞の成熟化条件についても加速しつつある。さらに本年度は、ヒトiPS細胞を用いたミニ胃組織作製技術についても新たに学生を担当させることができたため、胚様体形成培地や内胚葉誘導条件の検討を進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
マウスES細胞による胃オルガノイドの分化誘導は、より安定した分化系を構築するための条件の最適化を進めている。また、学生の実験手技がだんだん安定してきたため、qRT-PCRや微小オルガノイドの凍結切片の作製、免疫組織染色も徐々にきれいなデータが取れるようになってきている。マウス胃オルガノイドに関しては分化の前半部分の条件の最適化に目途がつきつつあるため、オルガノイドの成熟化条件についても最適化を進めていきたい。
一方、ヒトiPS細胞由来の胃オルガノイドに関しては、分化誘導の培養条件の最適化が遅れている。こちらも別途CagA遺伝子を発現させるiPS細胞株の樹立を進めつつ、胃オルガノイドの培養条件の最適化を進める予定である。
また、作製した胃組織の成熟化方法の改良に関しては、成体マウスや新生児マウスの未成熟な胃組織細胞の遺伝子発現解析データを解析して、有効な成熟化シグナルの検索を進める。
|
