2019 Fiscal Year Annual Research Report
イヌiPS細胞を用いたin vitro炎症性腸疾患モデルの病態解明・創薬への応用
| Project/Area Number |
19J22851
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
塚本 雅也 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
|
| Keywords | イヌiPS細胞 / 炎症性腸疾患 / 腸オルガノイド / 胚体内胚葉 / センダイウイルスベクター |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人工多能性幹細胞（iPS）細胞は、患者の体細胞から作製可能であるため、遺伝的背景を引き継いだ疾患特異的iPS細胞を用いることで病態解明への応用が期待される。また、オルガノイドは生体内の器官をin vitroで模倣できるため、病態解明・創薬への応用が期待される。本研究では、IBD罹患犬由来イヌiPS細胞から誘導した腸オルガノイドを応用し、犬の炎症性腸疾患（IBD）の病態解明を行うことである。現在まで、以下の実験成果がでている。
１．末梢血単核球由来イヌiPS細胞の作製
本研究の遂行にはIBD罹患犬由来イヌiPS細胞の作製が必要不可欠である。これまでイヌiPS細胞は線維芽細胞や間葉系幹細胞から作製されてきた。しかしこれらの細胞の準備には皮膚バイオプシーといった侵襲性のある手技が必要であり、IBD罹患犬の飼い主が侵襲性のある手技を拒絶する可能性があった。すなわち、侵襲性が低く、容易に採取が可能な細胞からイヌiPS細胞を作製することが重要であった。そのような細胞源として、本研究では末梢血単核球に注目し、末梢血単核球にセンダイウイルスベクターを用いて多能性関連遺伝子を導入することで、遺伝子挿入のないベクターフリーの末梢血単核球由来イヌiPS細胞株を作製することに成功した。
２．イヌiPS細胞から胚体内胚葉への分化方法の検討
ヒトiPS細胞から腸オルガノイドを作製する第一段階として、高濃度のActivinAを添加して培養することで胚体内胚葉を誘導する。そこでイヌiPS細胞から腸オルガノイドを作製するための予備実験として、胚体内胚葉への分化を試み、誘導時の足場材とActivinAの濃度が分化効率と細胞生存率に重要であることがわかった。
今後、複数のイヌiPS細胞株を用いて効率的な胚体内胚葉への分化方法を検討し、腸オルガノイドの誘導を目指す。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
イヌ末梢血単核球からイヌiPS細胞を作製することに成功し、研究開始時の重要な課題であった侵襲性が低く容易に採取な細胞からのイヌiPS細胞の作製が可能になった。さらに、イヌiPS細胞から胚体内胚葉へ誘導する際に、足場材や添加因子が重要であることも判明しており、おおむね順調に研究が進展していると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
末梢血単核球をはじめ、その他の侵襲性が低く容易に採取可能な細胞源からのイヌiPS細胞の効率的な作製方法を検討する。また、作製したイヌiPS細胞から腸オルガノイドへ分化させる際の第一段階である胚体内胚葉への効率的な分化方法を検討する。その後胚体内胚葉に添加因子を加えて培養することで腸オルガノイドへ誘導し、その機能を免疫染色などにより解析する。
|
