| 研究課題/領域番号 |
19H03391
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47060:医療薬学関連
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| 研究機関 | 名古屋市立大学 |
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研究代表者 |
松永 民秀 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (40209581)
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| 研究分担者 |
岩尾 岳洋 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 准教授 (50581740)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | ヒトiPS細胞 / 小腸上皮細胞 / 小腸オルガノイド / 腸管デバイス / 小腸モデル / 小腸上皮細 / 高分子化合物 / ジェランガム / 腸管オルガノイド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
医薬品開発においては消化管での良好な薬物動態特性を有し、相互作用の少ない医薬品を創出することが望ましい。また、有効性や安全性という観点から消化管に対する毒性の評価も重要である。その為、医薬品開発においてはヒト正常細胞あるいは組織を用いた試験が望まれるが、臓器の特性上高い機能を維持したヒト腸管の入手は極めて困難である。本研究は、ヒトiPS細胞から高機能の小腸上皮細胞を分化誘導及び小腸オルガノイドを作製する培養法やデバイス（小腸チップ）の開発を行い、小腸での薬物動態や毒性試験等に利用可能なモデル系を創製することが目的である。
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| 研究成果の概要 |
ジェランガム誘導体を腸管上皮細胞への分化誘導時に添加することで、小腸上皮細胞マーカー、薬物トランスポーター、薬物代謝酵素のmRNA発現が有意に増加した。その機構として、細胞・マトリクス間接着の喪失を制御、細胞死を抑制することで、小腸上皮細胞の成熟化と細胞数の増加をまねくことが示唆された。また、浮遊培養においても高機能なヒトiPS細胞由来腸管オルガノイド作製が可能となった。さらに、小腸チップの試作品を作製、腸管オルガノイドを平面培養系（ヒトiPS細胞由来二次元腸管オルガノイド）に移行する方法を開発した。本研究は、疾患モデルや薬物のスクリーニングに有用な新規創薬支援材料として期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在、消化管における薬物動態や毒性の評価にはヒト結腸ガン由来のCaco-2細胞などが用いられているがヒト正常小腸と機能が大きく異なる。また、消化管毒性の評価には、単一細胞系であるCaco-2細胞は適さない。本研究においてヒトiPS細胞から生体に匹敵する機能を有する小腸上皮細胞や小腸オルガノイドを作製する分化誘導法並びに培養法を開発した。また、小腸デバイスの開発を行い、試作品の作成並びに細胞培養の予備的試験を行った。これらの結果より、創薬研究等における薬物動態や毒性試験のより高精度な小腸モデル系の創製が可能となり、創薬研究支援材料として有用であることが示唆された。
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