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小腸幹細胞移植による大腸上皮置換と小腸不全動物モデルに対する再生医療の試み

研究課題

研究課題/領域番号 18H02867
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
研究機関順天堂大学 (2019-2020)
東京医科歯科大学 (2018)

研究代表者

中村 哲也  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70265809)

研究分担者 松本 有加  順天堂大学, 医学部, 助教 (50813672)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード腸オルガノイド / 腸上皮幹細胞 / 腸管不全 / 再生医療 / オルガノイド移植 / 腸再生医療 / 小腸移植 / 細胞移植
研究成果の概要

本研究では大腸上皮を剥離し小腸上皮へ置換する技術開発を目指した。その結果、開腹したマウスの一定腸の大腸内腔を操作し、キレート剤で上皮を解離し、ここへ培養オルガノイドを生着させる大腸上皮置換技術を確立した。また、別に用意した小腸オルガノイドを注入し、ここへ移植することも可能となった。異所性に移植生着させた小腸上皮移植片解析の結果、小腸組織に由来する移植片内上皮細胞は小腸固有の分子発現パターンを保持することが明らかになった。短腸症候群モデルマウスを作成し、これに大腸上皮小腸置換をおこなうと、移植片内小腸上皮にもアダプテーション反応が見られることなど、新しい知見も得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

広汎な小腸切除などで生じる腸管不全に対する新規治療開発が切望されてきた。本研究では、マウス大腸上皮を安全に剥離し、培養オルガノイド移植によりこれを小腸上皮に置換する技術を提示した。また、異所性に移植生着させた小腸上皮移植片は、小腸上皮固有の分子発現パターンを保持することも明らかになった。
本研究成果と今後のさらなる進展により、重篤なヒト腸管不全に対し、既存の大腸組織を足場として利用することにより、血流確保術を必要とせずに広大な小腸粘膜を創出する全く新しい腸再生医療技術を提供できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Establishment of a system to evaluate the therapeutic effect and the dynamics of an investigational drug on ulcerative colitis using human colonic organoids.2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura R, Shirasaki T, Tsuchiya K, Miyake Y, Watanabe Y, Hibiya S, Watanabe S, Nakamura T, Watanabe M
    • 雑誌名

      Journal of Gastroenterology

      巻: 54 ページ: 608-620

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TP53 mutation by CRISPR system enhances the malignant potential of colon cancer2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S, Tsuchiya K, Nishimura R, Shirasaki T, Katsukura N, Hibiya S, Okamoto R, Nakamura T, Watanabe M
    • 雑誌名

      Mol Cancer Res.

      巻: 17 号: 7 ページ: 1459

    • DOI

      10.1158/1541-7786.mcr-18-1195

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Single cell analysis of Crohn’s disease patient-derived small intestinal organoids reveals disease activity-dependent modification of stem cell properties2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kohei、Murano Tatsuro、Shimizu Hiromichi、Ito Go、Nakata Toru、Fujii Satoru、Ishibashi Fumiaki、Kawamoto Ami、Anzai Sho、Kuno Reiko、Kuwabara Konomi、Takahashi Junichi、Tsuchiya Kiichiro、Nakamura Tetsuya、Ohtsuka Kazuo、Watanabe Mamoru、Okamoto Ryuichi
    • 雑誌名

      Journal of Gastroenterology

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1035-1047

    • DOI

      10.1007/s00535-018-1437-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent progress in organoid culture to model intestinal epithelial barrier functions2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tetsuya
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 31 号: 1 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1093/intimm/dxy065

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ubiquitin D is Upregulated by Synergy of Notch Signalling and TNF-α in the Inflamed Intestinal Epithelia of IBD Patients2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto Ami、Nagata Sayaka、Anzai Sho、Takahashi Junichi、Kawai Mao、Hama Minami、Nogawa Daichi、Yamamoto Kouhei、Kuno Reiko、Suzuki Kohei、Shimizu Hiromichi、Hiraguri Yui、Yui Shiro、Oshima Shigeru、Tsuchiya Kiichiro、Nakamura Tetsuya、Ohtsuka Kazuo、Kitagawa Masanobu、Okamoto Ryuichi、Watanabe Mamoru
    • 雑誌名

      Journal of Crohn's and Colitis

      巻: 13 号: 4 ページ: 495-509

    • DOI

      10.1093/ecco-jcc/jjy180

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小腸オルガノイド移植による大腸上皮置換技術を用いた小腸機能不全治療の開発2020

    • 著者名/発表者名
      松本有加、山高篤行、中村哲也
    • 学会等名
      第57回日本小児外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小腸再生を目指した小腸上皮オルガノイドのbiotubeへの接着の研究2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓介、古村眞、古村浩子、鈴木完、藤代準、松本有加、中村哲也、中山泰秀
    • 学会等名
      第120回日本外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大腸への小腸上皮オルガノイド移植による腸管不全治療技術開発2020

    • 著者名/発表者名
      松本有加、野田幸子、渡辺守、服部信孝、山高篤行、中村哲也
    • 学会等名
      第120回日本外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 小腸再生を目指した小腸上皮オルガノイドのbiotubeへの接着の研究2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓介、古村眞、古村浩子、鈴木完、藤代準、松本有加、中村哲也、中山泰秀
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイド移植による大腸上皮置換術の確立と移植上皮の網羅的遺伝子発現解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本有加、平田潤、 東貴大、野田幸子、服部信孝、岡田随像、山高篤行、中村哲也
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイド―小児外科分野における可能性―2020

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第57回日本小児外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイド移植による未来の腸再生医療2019

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第31回小腸移植研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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