2015 Fiscal Year Research-status Report
胃型化・腸型化の分子メカニズム解明と幹細胞をターゲットとした分化誘導療法の開発
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26460945
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
溝下 勤 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40347414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷田 諭史 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30528782)
城 卓志 名古屋市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30231369)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | in vitro 三次元培養腺管 / 胃幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、研究目的である「消化器疾患治療の新たな展開（胃型化・腸型化の制御による分化誘導療法）を探る」ために種々の検討を行い、平成27年度は以下のような研究成果を得た。
1. 我々が確立した胃腺管の長期in vitro 三次元培養系を用いて、「胃の線維芽細胞」と「腸の線維芽細胞」に特異的な遺伝子を同定した。即ち、予め胃・腸から線維芽細胞を取り出して増殖させ、この増殖した線維芽細胞からmRNAを抽出してcDNAを合成し、Real-time quantitative RT-PCRにより種々の候補遺伝子の発現量を定量した。この結果、胃の線維芽細胞ではGrowth arrest specific 1（Gas1）が有意に高発現していることが確認された。腸の線維芽細胞ではHomeobox C8（HoxC8）、Notch1、SRY-box containing gene 10（Sox10）が有意に高発現していた。以上より、胃の線維芽細胞に高発現しているGas1と腸の線維芽細胞に高発現しているHoxC8、Notch1、Sox10が、上皮間葉相互作用により、それぞれ上皮系の「胃」・「腸」への分化に重要な役割を果たしている可能性が考えられた。
2. 腸での異所性胃型形質発現を抗TNF-α抗体製剤であるadalimumabを投与した腸管ベーチェット病とクローン病の症例で検討した。胃型上皮の形質発現マーカーであるMUC5ACは、活動性炎症のある腸粘膜上皮では発現しているが、寛解状態の粘膜では発現が消失した。内視鏡的に炎症が改善しても、異所性MUC5AC発現が持続している症例は、結局、再燃状態となった。以上より、異所性MUC5AC発現の検索が、腸管ベーチェット病とクローン病の症例の治療効果判定の一助になる可能性が考えられた。
以上が、平成27年度の研究実績である。
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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
平成27年度の研究計画調書記載内容と照らし合わせた研究の進行度は、以下の如くである。長期in vitro 三次元培養系を用いた腸型腺管の胃型化の分子メカニズムの解明：in vitro 三次元培養系を用いたマウス腸腺管に、①胃の分化に関与するSHHを作用させる、②Runx3やSox2など胃の分化に関与する転写因子を組み込んだアデノウイルスベクターを導入する、③Cdx1およびCdx2のRNAiノックダウン、などを行い腸型から胃型への分化誘導が起きるかどうかを現在検討中である。マウスDSS（dextran sulfate sodium）腸炎モデルを用いた大腸粘膜欠損部位へのin vitro 三次元培養大腸粘膜腺管の移植による再生機構の解明：現在、研究計画調書に記載した如く、EGFP(enhanced green fluorescent protein) transgenicマウス（C57BL/6J系、The Jackson Laboratory）の大腸から粘膜腺管を取り出し、in vitro 三次元培養系で培養し検討中である。今後、この培養腺管を、2%DSS（dextran sulfate sodium）にて大腸炎を起こしたマウス（C57BL/6J系）の大腸に経肛門的に注入し粘膜欠損部に定着するか否か？、を検討する予定である。
その他、平成26年度に作成した2つの英語論文（Am J Pathol., 185, 798-807, 2015.; Exp Toxicol Pathol., 67, 271-277, 2015.）に加えて、平成27年度は、「研究実績の概要」の「2.」で記載した結果を英語論文（Dig Liver Dis., 47, 991-2, 2015.）にまとめた。
以上より、区分は（2）と考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
我々は、平成28年度の研究計画調書記載内容と照らし合わせて今後の研究の推進方策につき以下のことを考えている。
・ヒト胃癌および大腸癌組織での癌幹細胞の同定と胃型・腸型粘液形質との関連性の検討：研究計画調書に記載した如く、臨床的因子（抗癌剤投与効果、転帰など）が判明し、かつ胃型腸型粘液形質発現を検索済みの200例のヒト胃癌手術標本（癌部および非癌部）および100例のヒト大腸癌手術標本（癌部および非癌部）において、幹細胞マーカーLGR5（1/60, Abgent）、Bmi1（1/25, Cell Signaling Technology）およびMusashi-1（1/25, Cell Signaling Technology）の免疫染色を行い胃幹細胞、腸幹細胞および癌幹細胞（胃癌および大腸癌）の同定を試みる。さらに、幹細胞マーカー陽性細胞（癌細胞および非癌細胞）での胃型・腸型形質発現を重染色で解析する予定である。
・英語論文作成：平成26年度、平成27年度、平成28年度の実験データを総合的に評価し英語論文を作成する予定である。
また、前述した「長期in vitro 三次元培養系を用いた腸型腺管の胃型化の分子メカニズムの解明」と「マウスDSS（dextran sulfate sodium）腸炎モデルを用いた大腸粘膜欠損部位へのin vitro 三次元培養大腸粘膜腺管の移植による再生機構の解明」の検討も引き続き行う予定である。
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| Causes of Carryover |
購入予定であったMUC5AC（Novocastra Laboratories）、MUC6（Novocastra Laboratories）、MUC2（Novocastra Laboratories）、villin（Transduction Laboratories）、Sox2（Chemicon）、Cdx1（Abcam）、Cdx2（BioGenex）、などの抗体が平成27年度の年度末（平成28年3月末）までに購入できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度に上記抗体を購入し、研究を継続する予定である。
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