2021 Fiscal Year Annual Research Report
ヒト小腸オルガノイド由来吸収上皮細胞の作製と創薬研究への応用
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20K20381
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
水口 裕之 大阪大学, 薬学研究科, 教授 (50311387)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒト小腸オルガノイド / ヒト小腸吸収上皮細胞 / 分化 / 創薬 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小腸吸収上皮細胞は、様々な薬物代謝酵素や薬物トランスポーターを発現しているため、経口投与された薬物の吸収や排泄・代謝において重要な役割を担う。これまで、創薬研究において、医薬品候補化合物の小腸での吸収を評価するためのin vitro評価系としては、ヒト大腸癌細胞株であるCaco-2細胞を用いた系が汎用されてきた。しかしながら、Caco-2細胞はヒト小腸吸収上皮細胞に比べ、薬物代謝酵素や薬物トランスポーターの発現量が著しく低く、“吸収・排泄・代謝”を同時に評価できないという欠点を有していた。そこで本研究では、近年確立されたヒト腸オルガノイド培養技術を用いて、ヒト小腸オルガノイドから吸収上皮細胞への分化誘導技術の開発と、“吸収・代謝・排泄”を同時に評価できる新規in vitro評価系の開発を進める。R3年度（繰り越し年度）は、以下の成果を得た。
ヒト十二指腸生検サンプル、あるいはヒト空腸生検サンプルより樹立した小腸オルガノイドをシングルセルにし、トランズウェル上へ播種することで単層膜を得た。この両者について、各種薬物動態学的な機能比較解析を行ったところ、ほぼ同等の機能を示すことを明らかにした。また、ヒト十二指腸生検由来オルガノイド単層膜のCYP3A4活性をヒト初代培養腸管上皮細胞と比較したところ、ヒト初代培養腸管上皮細胞と同等以上のCYP3A4活性を示すことを確認し、ヒト十二指腸由来オルガノイド単層膜が小腸アベイラビリティを評価できるin vitroモデルになりうることを示唆するdataを得た。さらに、複数人由来の十二指腸や空腸、大腸生検サンプルからオルガノイドを作製した。腸管オルガノイド、およぼその単層膜の機能に及ぼす培地の影響について解析した。P-gpを欠損したヒト十二指腸生検由来オルガノイド単層膜の有用性について検討した。
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Monolayer platform using human biopsy-derived duodenal organoids for pharmaceutical research.2021
Author(s)
Yamashita T., Inui T., Yokota J., Kawakami K., Morinaga G., Takatani M., Hirayama D., Nomoto R., Ito K., Cui Y., Ruez S., Harada K., Kishimoto W., Nakase H., Mizuguchi H.
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Journal Title
Mol. Ther. Methods. Clin. Dev.
Volume: 22
Pages: 263-278
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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