Transcriptome/proteome analyses for preparing intestinal organoids

2019 Fiscal Year Research-status Report

• 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 – 2021-03-31
• Keywords: マウスES細胞 / マウスiPS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などの分子生物学に関する基礎的知見が少ない。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、腸細胞そしてその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、その発現の変動等を解析することで、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。
本年度はES細胞及びiPS細胞の性質の違いによる内胚葉そして腸へ分化誘導される表現型へ及ぼす影響について検証するため、マウスiPS細胞株（iPS-MEF-Ng-20D-17）を用いて検討を行った。技術的に細胞回収時にフィーダー細胞（マウス線維芽細胞）の混入が無視できないため、細胞レベルで妥当な評価結果が得られなかった。そこで、非特異的な影響を避けるために、マウスiPS細胞株のフィーダーレス培養の検討を行ったところ、数回の継代を経ても顕微化で細胞内のNanog-GFPの発現が維持されることを確認した。順化したマウスiPS細胞株を用いて、既報(Nat Medecine, 23, 49-59, 2017)を参考に、培地中の血清や、GSK3β inhibitorであるCHIR99021の有無等についてSOX17 およびFOXA2等を指標に分化条件を詳細に検討している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

職務上、他の業務行う必要性が生じ、満足するエフォートがかけられなかったため。

Strategy for Future Research Activity

今後は内胚葉、腸管に誘導される各過程の組織、細胞のトランスクリプトーム解析を行い、マウスES細胞およびiPS細胞の性質の違いを考慮した上で、分化誘導効率に影響を与える因子について詳細に解析を行う予定である。

Causes of Carryover

当該年度に満足のいく研究エフォートをさくことができなかったため、使用予定額を次年度に全て繰り越して使用する。