2018 Fiscal Year Research-status Report
Transcriptome/proteome analyses for preparing intestinal organoids
| Project/Area Number |
18K14911
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Health Sciences |
|---|
Principal Investigator |
曽我 慶介 国立医薬品食品衛生研究所, 生化学部, 研究員 (50746336)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 内胚葉 / 幹細胞 / マウスES細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、食品および医薬品の安全性評価の際に、動物実験代替法またはヒトでの評価法として、幹細胞より分化誘導した器官を用いた試験法が開発されつつある。しかし、幹細胞の株の種類、維持手法、および分化誘導方法の違いによる樹立細胞および器官について、トランスクリプトームやプロテオームに関する基礎的な科学的知見が少ない。本研究では、腸組織を標的とし、in vitroで汎用される標準的な幹細胞各株とそれを用いて分化誘導する内胚葉、腸細胞そして腸オルガノイドの遺伝子とタンパク質発現プロファイリングを行い、その発現の変動を解析することで、実際のヒトの器官を模する技術の基礎的データを収集することを目的とする。
マウスES細胞株EB5を用いて、胚胎内胚葉への分化ステップについて、各種マーカーを用いて検討した。既報(Nat Medecine, 23, 49-59, 2017)の方法を参考に、GSK3β inhibitorであるCHIR99021の有無の2条件で誘導を行ったところ、いずれの条件においても分化マーカーSOX17は良く発現していたがFOXA2の発現程度があまり高くない傾向にあった。ヒトiPS細胞では両マーカーがよく発現して胚胎内胚葉へ分化が進むようであるが、マウスES細胞では分化過程で同様なマーカー発現パターンにならないことが示唆された。これらの分化マーカーの発現程度の差異の原因はわかっていないが、今後幹細胞の株や宿主の違いも考慮した解析を行い、より良い分化条件を明らかにしていく予定である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
ヒトiPS細胞で使われている分化誘導方法をマウスES細胞に適用したところ、同等な結果が得られなかったことため、幹細胞の継代や培養方法、試薬のロット品質確認などの予定にない検証実験に労力を費やすこととなった。以上の理由より、当初の予定より進捗が遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
マウスES細胞に加え、iPS細胞を用いた腸オルガノイド分化誘導方法の検討を行う。SOX17 とFOXA2の発現が一致しない現象は、現在の分化条件の特徴を示す可能性があるため、さらに幹細胞の株間または宿主による差異を調べることで、条件を最適化していく。その後、各条件でオルガノイドをバルクでマイクロアレイとRNA Sequencing解析によりトランスクリプトーム解析を行い、必要に応じて腸管に存在する各細胞の割合やその形質等を明らかにしていく予定である。
|
| Causes of Carryover |
予期せぬ検証実験に時間を費やした分、トランスクリプトーム解析を行わなかったため、予算を多く残した。使用しなかった予算分は次年度に繰り越してトランスクリプトーム解析に充てる。
|
