2019 Fiscal Year Annual Research Report
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19H01050
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
渡辺 守 東京医科歯科大学, 高等研究院, 特別栄誉教授 (10175127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
油井 史郎 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 講師 (00383886)
柿沼 晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (30372444)
鬼澤 道夫 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (30783352)
土屋 輝一郎 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 准教授 (40376786)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒトオルガノイド / 臓器間制御機構 / 臓器共培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
炎症性腸疾患（IBD）は本邦で患者が急増している難病であり、持続性の腸管炎症及び粘膜障害により重篤な症状を呈する疾患である。また、若年者に多く、再燃を繰り返す難治性であることが課題である。これまでIBDの病態は炎症ではなく上皮細胞機能不全による粘膜障害が原因であることを、上皮細胞のみを単離して分子機構を解析することで解明した。さらに、病態の根幹である上皮幹細胞塑性は生体環境と密接に関与することを発見し、生体環境と腸管との相互作用機構の解明が新たに必要であると着想した。そこで本研究では独自に構築してきたヒト細胞体外臓器モデルをさらに発展させ、腸管と肝胆臓器の共培養による複合モデルを作成し、臓器間関係を単純化することで新規の臓器間制御因子を同定することを目的とする。今年度は小腸・大腸オルガノイド及びiPS由来肝臓胆管細胞の共培養系の構築を試みた。並列チャンバーにそれぞれの臓器細胞を培養し、フィルターを介して蛋白、exosomeを通過させる、もしくは同一ウェル内にそれぞれの臓器細胞をマトリゲルに封入した状態で培養した。個々の培養液成分が異なるため、共通培地で培養可能な条件を検討した。またヒト腸管オルガノイドにLPS, Flagellin の腸内細菌コンポーネントを添加し、腸内細菌応答腸管オルガノイドを作成することでヒト体外腸内環境モデルを構築した。
さらに、炎症応答ヒト大腸オルガノイドのマウス大腸への移植を行い、キメラマウスを作成した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
肝臓と腸管の体外共培養の条件を検討し、短期間の培養に成功している。炎症応答ヒト腸管オルガノイドの構築やキメラマウスの作成など当初予定した計画を遂行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
肝臓と腸管の長期共培養系の構築を目指す。共培養と単独培養における臓器形質差異を評価項目に準じて解析を行う。差異を認めた形質について、幹細胞機能、細胞死機構との関連を分子生物学的に解析する。また培地中の因子同定のために単独培養と共培養の培地を質量分析にて異なる成分を検出する。またexosomeを濃縮分離し、exosome中の共培養特異的アミノ酸、遺伝子を同定する。
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[Journal Article] Receotir-Interacting Protein Kinase3（RIPK3）inhibits autophagic flux furing necroptosis in intestinal epithelial cells.2020
Author(s)
Otsubo K, Maeyashiki C, Nibe Y, Tamura A, Aonum E, Matsuda H, Kobayashi M, Onizawa M, Nemoto Y, Nagaishi T, Okamoto R, Tsuchiya K, Nakamura T, Torii S, Itakura E, Watanabe M, Oshima S
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Journal Title
FEBS Lett.
Volume: ahead of print
Pages: ahead of print
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Organoid-based regenerative medicine for inflammatory bowel diasease.2020
Author(s)
Okamoto R, Shimizu H, Suzuki K, Kawamoto A, Takahashi J, Kawai M, Nagata S, Hiraguri Y, Takeoka S, Sugihara HY, Yui S, Watanabe M
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Journal Title
Regen Ther.
Volume: 13
Pages: 1-6
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] CD8aa+ T cells show amoeboid shape and frequent morphological change in vitro, and localize to small intestinal intraepithelial region in vivo.2020
Author(s)
Takei Y, Nemoto Y, Morikawa R, Tanaka S, Oshima S, Nagaishi T, Okamoto R, Tsuchiya K, Nakamura T, Watanabe M
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 523
Pages: 328-335
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] High-fat diet-derived free fatty acids impair the intestinal immune system and increase sensitivity to intestinal epithelial damage.2020
Author(s)
Tanaka S, Nemoto Y, Takei Y, Morikawa R, Oshima S, Nagaishi T, Okamoto R, Tsuchiya K, Nakamura T, Stutte S, Watanabe M
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Journal Title
Biochem Biophys res Commun.
Volume: 522
Pages: 971-977
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Functional analysis of isoflavones using patient-derived intestinal organoids.2019
Author(s)
Kawai M, Hama M, Nagata S, Kawamoto A, Suzuki K, Shimizu H, Anzai S, Takahashi J, Kuno R, Takeoka S, Hiraguri Y, Yui S, Okamoto R, Watanabe M
Organizer
AOCC 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] 【The 6th JSGE International Topic Conference Lifestyle-related Diseases in Gastroenterology】Gastrointestinal tract（role of gut microbiome and diet）.2019
Author(s)
Okamoto R, Kawai M, Hama M, Nagata S, Kawamoto A, Suzuki K, Shimizu H, Anzai S, Takahashi J, Kuno R, Takeoka S, Hiraguri Y, Yui S, Watanabe M
Organizer
第105回 日本消化器病学会総会
