小児小腸組織から樹立する上皮オルガノイドの組織構築能解析

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09083
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 古賀 寛之 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 先任准教授 (30468574)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山高 篤行 順天堂大学, 医学部, 教授 (40200703) ; 松本 有加 順天堂大学, 医学部, 助教 (50813672) ; 中村 哲也 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70265809)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ヒト腸上皮オルガノイド / 新生児腸疾患 / 腸再生医療

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、広範囲腸切除の結果発症する小児短腸症候群の新規治療として、患者自身の組織に由来の培養細胞を用いた腸再生医療の開発に向けた基礎研究である。本研究では所属機関で腸切除術を受ける小児を研究対象者とした臨床研究であるため、臨床研究遂行のための倫理審査を受けて、承認を得た。研究計画策定にあたり、研究に参加する、すなわち細胞を提供することによる研究対象者の身体への侵襲を考慮し、原疾患による治療のために切除された検体のみを使用することとした。まずは様々な発達段階、原疾患による損傷を受けた小腸検体からの腸上皮オルガノイドの培養技術術の確立を目指す。得られる検体の部位や、研究対象者の年齢、腸の状態は症例により異なるため、同一の検体組織を小片に分けて同時に複数の条件で単離を行なった。複数の症例で検討した結果、検体側の要因によらず腸上皮細胞の単離が可能な方法を見出した。単離後の細胞培養の方法は、基礎培地成分、R-spondin1、Noggin、EGFなど細胞増殖に関わる添加因子の種類、濃度の詳細な条件検討を行い、初代培養から継代維持、培養増殖が可能となった。培養が可能となった細胞は凍結保存を行い一定期間ののちに、解凍し、培養再開が可能であることも確認した。現在、作成したオルガノイドと、由来した腸組織の性状解析に着手している。また継続的に研究症例を増やし、様々な性状の腸組織かの腸上皮細胞単離・培養が可能かの検証も行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度は、臨床研究審査で承認を得た後、ある程度安定的に研究対象症例を得ることができた。研究検体は、腸組織の部位や原疾患が類似するものがあり、いずれも原疾患による腸組織の損傷が著しいものではなかったため、単離培養条件の検討が順調に施行でき、培養条件確立に至った。しかし、年度末から、新型コロナウィルス感染拡大の影響で手術が延期となり、症例数の減少が見られた。

Strategy for Future Research Activity

対象者の年齢や腸の部位が近似する症例数を集積し、単離培養条件の再現性を確認するとともに、今まで得られなかった損傷の強い腸組織からの単離・培養が可能かどうかを検証する。これと平行し、すでに作成したオルガノイドの詳細な遺伝子発現解析などを進め、由来した腸組織との相関性を検証する。今後は、作成したヒトオルガノイドの免疫不全マウスへの移植に向けて、免疫不全マウスの導入や、緑色蛍光蛋白質(GFP) を組み込んだ遺伝子改変ヒトオルガノイド作成などを計画し、研究機関での承認を得る準備を進めるとともに実験に着手する。