免疫機能を付与した小腸オルガノイドによる次世代バイオモデル開発研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K15696
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 町田 正和 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, (非)研究員 (50450622)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 小腸オルガノイド / バイオモデル / 炎症性腸疾患

Outline of Annual Research Achievements

多能性幹細胞は、その極めてユニークな性質から基礎生命科学のみならず、再生医療、創薬、薬剤毒性検定等次世代の医療開発へ貢献している。しかし、現行の培養方式では分化誘導体に生理活性の機能性を持たせることは極めて困難である。申請者らは、培養ディッシュ内で蠕動様運動、吸収や分泌能などのヒト腸管の機能を有する立体組織（ミニ小腸）の創成に世界で初めて成功した。このミニ小腸は、LGR5陽性腸管上皮幹細胞、腸内分泌細胞、Paneth（パネート）細胞、杯（ゴブレット）細胞やM細胞など生体腸の上皮系細胞を備えるだけでなく、平滑筋細胞、カハール介在細胞や腸管神経叢も有するヒト小腸組織構成に類似した組織構造をもつ。本研究では、この独自性の高いミニ小腸基盤技術を応用し、ヒト腸の発生を可視化できるシステムとして小腸幹細胞（LGR5陽性）と腸管神経叢の成熟化（PHOX2B，SOX10等陽性）を経時的に観察するバイオリソースを開発する。今年度は、小腸幹細胞/神経叢成熟可視化モデル構築として、小腸上皮組織のみならず粘膜以外の間質部分も成熟化し機能性も獲得した超機能化ミニ小腸を作製するために、小腸幹細胞のマーカーであるLGR5と腸管神経のマーカーPHOX2Bの発現が同時に別色素で可視化できる多能性幹細胞を作製した。ミニ小腸の分化誘導過程では、LGR5陽性（緑色蛍光）とPHOX2B（赤色蛍光）のダブルポジティブ動態を確認することが出来た。神経堤細胞の発生からフォローアップできる系を初めて構築することが出来た。発生学的にヒト腸管発生を解析する非常に有用なバイオツールとなり得る。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定通り、LGR5とPHOX2Bのデュアル可視化モデルを構築することが出来た。ミニ小腸分化誘導過程でも機能することを確認し、小腸発生とともに神経堤細胞の成熟も可視化できる系を初めて構築した。

Strategy for Future Research Activity

免疫系細胞の含有として、疾患動態にも大きく関与する組織マクロファージの導入を行っていく。

Causes of Carryover

（理由）試薬の納品が年度内に間に合わなかったため。
（使用計画）残金は、消耗品費として使用する。