Generation of purely pluripotent stem cell derived lung organ

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H02923
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 西條 康夫 新潟大学, 医歯学系, 教授 (10270828)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 学 新潟大学, 脳研究所, 准教授 (10334674) ; 周 ケイリョウ 新潟大学, 医歯学系, 助教 (10770232) ; 笹岡 俊邦 新潟大学, 脳研究所, 教授 (50222005) ; 小田 佳奈子 新潟大学, 脳研究所, 助教 (60708212) ; 味岡 洋一 新潟大学, 医歯学系, 教授 (80222610)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ES細胞 / ガストロイド

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、マウスES細胞からガストロイドを作出し、肺発生に関わる遺伝子発現を解析すると共に、ガストロイドの培養をさらに継続し、肺臓器が出来るかを確認することである。まず、マウスES細胞を既報に従い、ガストロイドを作成する。作成したガストロイドにおける肺発生に関わる遺伝子群の発現を動的に解析する。特に、肺初期発生に重要なNKx2-1とその後の肺形成に重要なFGF10/FGFR2が発現しているかを解析する。またガスロイドの培養を継続して、肺が形成可能かを組織学的に解析する。また、ガストロイドを、トロファブラストと一緒に偽妊娠マウス子宮に移植し、個体発生が可能か、個体発生が出来ないなら何が問題かを見極める。具体的には以下の６点について、明らかにする。
１）マウスES細胞によるガストロイドの作成、２）ガストロイドにおける肺発生に関わる遺伝子の発現解析、３）ガストロイドの培養継続による肺臓器発生の可能性、４）ガストロイドとトロフォブラスト移入による個体発生の可能性。具体的には、ESLIF medium で培養されたES細胞を96 well plateで培養を開始し、48時間後にChironを含むN2B27medium に変えて、72時間後、N2B27 medium単独に変え培養を継続した。120時間後は、shaking しながら培養を行いガストロイドの発生分化を促した。。得られたマウスヒトガストロイドの組織および遺伝子発現を解析した。その結果、ES細胞は凝集し、個体を形成した。組織学的には、原腸や肺芽の発生は確認できなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ感染により、予定していた大学院留学生の入国が1年遅れた結果、研究の進展に遅れがでた。本年度より大学院生が研究協力者として加わり、研究の遅れを取り戻すべく、実験研究を行っている。

Strategy for Future Research Activity

現在、実験研究は分担者や協力者の努力により順調に推移している。ES細胞培養提供、分化実験、解析実験をそれぞれ分担し実施している。実験結果を持ちより、実験成果や問題点を明らかににして、最適な分化条件の検討を行い、ガストロイドによる肺発生の可能性を検討する