胃上皮幹細胞を制御する免疫関連分子の異常による胃老化・発癌機序の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08411
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 浅野 直喜 東北大学, 医学系研究科, 講師 (20526454)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: NOD1 / 自然免疫 / 老化

Outline of Annual Research Achievements

本応募者はこれまでの研究により、自然免疫関連分子であるnucleotide-binding oligomerization domain 1 (NOD1)ノックアウトマウスの胃では、野生型マウスの胃に比して胃粘膜萎縮が顕著であることに着目。胃粘膜萎縮を胃粘膜の老化ととらえ、NOD1の機能不全が胃上皮幹細胞を介して胃の老化を起こし、最終的には胃発癌に関与するという作業仮説のもと、その機序を解明しようと試みている。
昨年度までの検討では、野生型マウスおよびNOD1ノックアウトマウス胃から抽出したRNAを用いて、幹細胞維持や分化、そして老化に関連した遺伝子群の発現量の比較検討を行ったが、幹細胞維持に関与する遺伝子群の発現量に関しては差を認めなかった。
野生型マウスおよびNOD1ノックアウトマウス胃からのオルガノイド作成手技は、以前よりも精度が上がり、長期間の培養・継代も可能となった。その過程において、オルガノイドの増殖にはNOD1の有無およびマウスの週齢による差を認め、客観的な評価が可能なデータの蓄積を行っている。
若齢および老齢の野生型マウス胃から作成したオルガノイドよりRNAを抽出し、遺伝子発現を検討したところ、老齢マウス胃オルガノイドにおいてNOD1の発現が低下している可能性が示唆された。このことから、加齢により胃におけるNOD1の発現が低下し、その発現低下によって胃上皮幹細胞を介した胃の老化が進む可能性が考えられた。引き続き、検討を進めていく。
若齢と老齢の野生型マウスおよびNOD1ノックアウトマウスの胃から作成したオルガノイドを用いて、senescence associated-β-gal assayを行い、3次元培養下での胃幹細胞の老化の評価を試みているが、現在までのところ、評価できるような結果は得られていない。こちらも引き続き、検討を進めていく。

Current Status of Research Progress

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

Reason

新型コロナウイルス感染症流行の影響により、実験に使用する物品が入手困難となることが多々あり、思うように研究を進めることができなかったが、ようやく実験に必要な物品の供給が徐々に再開されるようになってきており、今後予定していた実験を進めていく。

Strategy for Future Research Activity

NOD1ノックアウトマウスおよび野生型マウス胃から抽出したRNAを用いて、NOD1の有無により影響を受ける、幹細胞のstemness維持・胃細胞への分化・細胞老化・アポトーシス・発癌等に関与する遺伝子の発現を検討していく。加えて、senescence associated-β-gal assayに関しても、条件の見直し等を行い、検討を進めていく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症流行の影響により、実験に使用する物品が入手困難となることが多々あり、思うように研究を進めることができなかったため、次年度使用額が生じた。現在、まだ入手困難な物はあるものの、徐々に代替品等の場合もあるが、入手できる物品も多くなってきたため、R3年度は研究計画に沿って、必要物品を購入し、研究を推進していく予定である。