ヒト小腸・大腸運命決定因子の同定による人工的腸管長制御の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K15918
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 日比谷 秀爾 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 特任助教 (20801963)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 形質転換 / 大腸・小腸化 / 機能補完

Outline of Annual Research Achievements

小腸と大腸に分類され機能が異なっている。炎症性腸疾患や腫瘍により腸管を大幅に切除される症例では小腸・大腸の機能不全に苦しむが根本的な治療は存在しない。また、小腸と大腸上皮の細胞構成の差が機能の差異に反映されているが、小腸と大腸を運命分岐機構は明らかとされていない。そこで本研究では小腸と大腸の運命分岐機構を解明することで、小腸上皮の大腸化及び大腸上皮の小腸化を目指す。　同一人物の小腸・大腸内視鏡検体及び小腸・大腸オルガノイドを駆使して小腸上皮と大腸上皮の差異を抽出し、分化制御に関連する運命分岐遺伝子を同定する。
バルーン内視鏡による全消化管マッピング生検を行っており、同一人物の小腸、大腸検体を豊富に保存している。保存検体を用いて、RNA 同一人物由来の小腸・大腸検体から発現差異を認める遺伝子の抽出を、内視鏡生検検体を用いて行った。
RNA laterに保存している検体からRNAを抽出して小腸及び大腸のマイクロアレイ解析を行い、小腸及び大腸に特異的に発現する遺伝子を抽出した。結果、いくつかの小腸と大腸で異なる候補遺伝子が抽出され、まず候補遺伝子について異なる人物由来の検体を用いて検討を行い、異なる人物間でも共通する候補遺伝子１個を同定した。臨床検体を用いた免疫染色にて蛋白発現が小腸・大腸特異的か確認を行った。
今後、同定した遺伝子に対して、大腸オルガノイドに対してlentivirusにて強制発現させることにより小腸形質を獲得するか確認することを予定している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

保存検体を用いて、RNA 同一人物由来の小腸・大腸検体から発現差異を認める遺伝子の抽出を、内視鏡生検検体を用いて行い、大腸と小腸の差異がある遺伝子を同定した。

Strategy for Future Research Activity

今後、同定した遺伝子に対して、大腸オルガノイドに対してlentivirusにて強制発現させることにより小腸形質を獲得するか確認することを予定している。

Causes of Carryover

経費が予測よりも安価なものがあったため。次年度以降は各種解析によるオルガノイド培養など、培養試薬購入に使用を検討している。