2019 Fiscal Year Annual Research Report
Pathological analysis and drug discovery for stomach cancer using human stomach organoids
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17H00861
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 胃 / 分化 / ES細胞 / iPS細胞 |
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| 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、胃がんの発症メカニズムに迫り胃がん治療薬を探索するため、ピロリ菌依存性胃がんモデルを作製することを目的とした。
我々はこれまでにマウス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、本培養方法を利用して、胃がんの前がん状態モデルの作製も可能であることを示した。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細胞を樹立した。また、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も構築した。現在、これら病原性遺伝子を高発現させた胃オルガノイドを用いて胃組織への影響を解析中である。
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、胚様体形成培地を最適化し、内胚葉誘導因子であるアクチビンやBMPを共処理することで分化効率を高めることができた。また、前腸内胚葉への分化条件も最適化を行った。今後、ヒトiPS細胞を用いた胃組織分化条件の確立と、ゲノム編集技術を用いたCagAノックインヒトiPS細胞を作製し、ヒト胃がんモデルの作製を進める予定である。
一方、作製した胃組織の成熟化方法の改良に関しては、胎児マウスの未成熟な胃組織細胞と成体の成熟マウス胃組織細胞群の遺伝子発現解析データを利用して、それぞれのサンプルで特異的に発現する遺伝子群の違いをパスウェイ解析で探索している。これまでに成熟胃組織の遺伝子発現データを取得し、特異的に作動している成熟化シグナルの同定を進めている。さらに成体胃組織の幹細胞からオルガノイドを作製する方法も利用して分化制御シグナルの検証を進めている。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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