2021 Fiscal Year Research-status Report
オルガノイドとRNA-Seqによる腸管幹細胞と微小環境への放射線と加齢の影響評価
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20K19971
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| Research Institution | Central Research Institute of Electric Power Industry |
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Principal Investigator |
藤通 有希 一般財団法人電力中央研究所, サステナブルシステム研究本部, 主任研究員 (80638023)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | オルガノイド / 腸管 / ステムセルエイジング / 放射線 / RNA-Seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線を照射した正常細胞等において、早期老化が生じることはよく知られている。一方、発がんの標的とされる生体内の組織幹細胞について、幹細胞老化の実体や放射線被ばくによる早期老化、発がんと老化との関連性など、放射線リスクを考える上で重要であるが、未解明な課題が残されている。本研究では、発がんリスクの高い臓器の一つである腸管に着目し、網羅的遺伝子発現解析（RNA-Seq）を用いて、放射線照射したマウスの腸管幹細胞および幹細胞維持に重要であるパネート細胞において、加齢に関連する応答の有無とその程度を明らかにすることを目的とした。さらに、腸管幹細胞からミニ臓器（オルガノイド）を形成する手法を用いることにより、放射線照射や加齢が幹細胞とパネート細胞のどちらに、より決定的な影響を及ぼすのかを評価することを目的とした。これらのRNASeqのデータとオルガノイド実験のデータを紐付けることにより、RNAの発現変化がクリプト構造を構成する能力に与える影響を考察する。令和2年度に老齢マウスの繁殖・飼育を開始し、RNA-Seqのプロトコール選定を行った。また、14週齢と比較すると51週齢マウスでは、小腸オルガノイド形成効率やクリプト細胞中における幹細胞存在割合が減少することを明らかにした。令和3年度は若齢マウスの解剖を行い、サンプル調整を進めた。また、幹細胞とパネート細胞のどちらに対して放射線影響がより大きいかを調べるため、幹細胞とパネート細胞を混合培養して放射線影響を観察する混合オルガノイド実験を行った。さらに、幹細胞の放射線応答が線量や線量率によって異なることを示した論文が公開された。
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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
令和3年12月末より産前・産後休暇により研究を中断したが、それまではおおむね計画通り研究を進めた。幹細胞とパネート細胞のどちらに対して放射線影響がより大きいかを調べるため、混合オルガノイド実験を行った。また、RNA-Seqについても、サンプル調整を進めたため、研究計画は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度に実施した混合オルガノイド実験のデータ解析を令和4年度、RNA-Seqのデータ取得・解析を令和3～6年度、揃ったデータの解析および取りまとめを令和5～6年度、論文投稿や国際学会での成果発表を令和6年度に実施する予定。
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| Causes of Carryover |
令和3年12月末より産前・産後休暇を取得し、研究を中断したため、中断期間に実施予定であった物品費を一部繰り越した。RNA-Seq実験に用いる物品購入や学会発表に関わる経費等に充てる。
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