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炎症性腸疾患の腸管上皮再生過程における大腸幹細胞ニッチの分子基盤の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03455
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49030:実験病理学関連
研究機関群馬大学 (2021-2022)
慶應義塾大学 (2019-2020)

研究代表者

佐々木 伸雄  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30777769)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードオルガノイド / 組織幹細胞 / 潰瘍性大腸炎 / 幹細胞ニッチ / ニッチ / 組織再生 / 幹細胞 / 炎症性腸疾患 / 再生 / Lgr5 / Reg4
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,炎症障害を受けた腸管幹細胞微小環境を効率的に回復させるための標的細胞の同定と,その分子基盤を明らかにすることで,潰瘍性大腸炎治療の新しいコンセプト(proof-of-concept)の確立を目指す.具体的には,遺伝子改変マウスやヒト患者由来大腸オルガノイドを用いて,炎症障害を受けた幹細胞の微小環境異常と腸炎発症と相関性を示し,粘膜上皮細胞の修復過程における腸管幹細胞の制御機構の理解に基づいた創薬研究を推進していく.

研究成果の概要

大腸上皮は優れた再生能力を有しており,通常は炎症などの障害を受けたとしても,Lgr5+幹細胞を始め,休止期幹細胞の再活性化や分化細胞の脱分化などの様々なイベントを開始させることで上皮再生を促す.しかし,炎症性腸疾患の患者の腸管上皮ではこの修復機能が阻害されているが,その実体は未だ不明である.我々は,障害によって破壊された幹細胞微小環境の再生過程を遺伝子改変マウスとオルガノイドの両システムを用いて,腸管上皮幹細胞のニッチ細胞が再生起点細胞であることを見出した.本研究成果により,炎症障害を受けた大腸上皮細胞における再生起点細胞の同定は,炎症性腸疾患の新規治療標的細胞になることが期待される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

炎症性腸疾患は難治性疾患の一つであり,一旦寛解しても完治せずに再燃する罹病期間が長期になることが知られている.これまでも治療薬としてステロイドや免疫調節薬などあるが,その全てが効果があるわけでは無い.そこで本研究では炎症障害を受けた腸管上皮細胞の再生メカニズムの分子基盤を明らかにすることで,新しい治療法の開発を目指してきた.本課題研究では,炎症によってダメージを受けた腸管上皮幹細胞の微小環境が再生過程の起点になることを新たに見出した.今後は,この幹細胞微小環境を標的とした粘膜再生治療が炎症性腸疾患の画期的な治療法になることが期待される.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件、 招待講演 17件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] DNA damage‐induced cellular senescence is regulated by 53BP1 accumulation in the nuclear foci and phase separation2023

    • 著者名/発表者名
      Oda Tsukasa、Gotoh Nanami、Kasamatsu Tetsuhiro、Handa Hiroshi、Saitoh Takayuki、Sasaki Nobuo
    • 雑誌名

      Cell Proliferation

      巻: Cell Peolif. 2023 号: 6

    • DOI

      10.1111/cpr.13398

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Myeloma Microenvironmental TIMP1 Induces the Invasive Phenotype in Fibroblasts to Modulate Disease Progression2023

    • 著者名/発表者名
      Ishihara Rei、Oda Tsukasa、Murakami Yuki、Matsumura Ikuko、Watanabe Saki、Asao Yuta、Masuda Yuta、Gotoh Nanami、Kasamatsu Tetsuhiro、Takei Hisashi、Kobayashi Nobuhiko、Sasaki Nobuo、Saitoh Takayuki、Murakami Hirokazu、Handa Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 3 ページ: 2216-2216

    • DOI

      10.3390/ijms24032216

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Dysbiotic human oral microbiota alters systemic metabolism via modulation of gut microbiota in germ-free mice2022

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Kyoko、Miyauchi Eiji、Kato Tamotsu、Sato Keisuke、Suda Wataru、Tsuzuno Takahiro、Yamada-Hara Miki、Sasaki Nobuo、Ohno Hiroshi、Yamazaki Kazuhisa
    • 雑誌名

      Journal of Oral Microbiology

      巻: 14 号: 1 ページ: 2110194-2110194

    • DOI

      10.1080/20002297.2022.2110194

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aryl hydrocarbon receptor signals in epithelial cells govern the recruitment and location of Helios+ Tregs in the gut2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimatsu Yusuke、Sujino Tomohisa、Hosoe Naoki、et al.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 39 号: 6 ページ: 110773-110773

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110773

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 腸内細菌-宿主細胞の相互作用メカニズムを紐解く新規共培養系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄,小田 司,佐藤 俊朗
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 75(1) ページ: 77-81

    • NAID

      40022452487

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 腸内細菌-宿主細胞の相互作用メカニズムを紐解く新規共培養系の開発2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 75 ページ: 77-81

    • NAID

      40022452487

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a scalable co-culture system for gut anaerobes and human colon epithelium2020

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Nobuo、Miyamoto Kentaro、Maslowski Kendle M.、Ohno Hiroshi、Kanai Takanori、Sato Toshiro
    • 雑誌名

      Gastroenterology

      巻: in Press 号: 1 ページ: 388-390

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2020.03.021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Somatic inflammatory gene mutations in human ulcerative colitis epithelium.2020

    • 著者名/発表者名
      Nanki K, Fujii M, Shimokawa M, Matano M, Nishikori S, Date S, Takano A, Toshimitsu K, Ohta Y, Takahashi S, Sugimoto S, Ishimaru K, Kawasaki K, Nagai Y, Ishii R, Yoshida K, Sasaki N, Hibi T, Ishihara S, Kanai T, Sato T.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 7789 号: 7789 ページ: 254-259

    • DOI

      10.1038/s41586-019-1844-5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gut pathobionts underlie intestinal barrier dysfunction and liver T helper 17 cell immune response in primary sclerosing cholangitis.2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto N, Sasaki N, Aoki R, Miyamoto K, Suda W, Teratani T, Suzuki T, Koda Y, Chu PS, Taniki N, Yamaguchi A, Kanamori M, Kamada N, Hattori M, Ashida H, Sakamoto M, Atarashi K, Narushima S, Yoshimura A, Honda K, Sato T, Kanai T.
    • 雑誌名

      Nat Microbiol.

      巻: 4 号: 3 ページ: 492-503

    • DOI

      10.1038/s41564-018-0333-1

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Ongoing chromosomal instability and karyotype evolution in human colorectal cancer organoids2019

    • 著者名/発表者名
      Bolhaqueiro A.C.F., Ponsioen B., Bakker B., Klaasen S., Kucukkose E., van Jaarsveld R.H., Vivie J., Verlaan-Klink I., Hami N., Spierings D.C.J., Sasaki N., Dutta D., Boj S.F., Vries R.G.J., Lansdorp P.M., van de Wetering M. van Oudenaarden A., Clevers H., Kranenburg O., Foijer F., Snippert H.J.G., Kops G.J.P.
    • 雑誌名

      Nature Genetics

      巻: 51 号: 5 ページ: 824-834

    • DOI

      10.1038/s41588-019-0399-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Defining the Identity and Dynamics of Adult Gastric Isthmus Stem Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Han S, Fink J, Jorg DJ, Lee E, Yum MK, Chatzeli L, Merker SR, Josserand M, Trendafilova T, Andersson-Rolf A, Dabrowska C, Kim H, Naumann R, Lee JH, Sasaki N, Mort RL, Basak O, Clevers H, Stange DE, Philpott A, Kim JK, Simons BD, Koo BK
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 25 号: 3 ページ: 342-356.e7

    • DOI

      10.1016/j.stem.2019.07.008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enteroendocrine and tuft cells support Lgr5 stem cells on Paneth cell depletion2019

    • 著者名/発表者名
      van Es Johan H.、Wiebrands Kay、L?pez-Iglesias Carmen、van de Wetering Marc、Zeinstra Laura、van den Born Maaike、Korving Jeroen、Sasaki Nobuo、Peters Peter J.、van Oudenaarden Alexander、Clevers Hans
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 116 号: 52 ページ: 26599-26605

    • DOI

      10.1073/pnas.1801888117

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓くHuman Biologyの新時代2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第45回セルセラピーセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが紐解く消化管の複雑性2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第26回腸内細菌学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体調節研究所における癌研究2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄,小田 司
    • 学会等名
      第81回日本癌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大腸上皮幹細胞ニッチであるDeep Crypt Sedretory細胞の細胞系譜解析2022

    • 著者名/発表者名
      青柳 瑠南, 佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第69回北関東医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] DNA damage-induced cellular senescence is regulated by 53BP1 accumulation in the nuclear foci and phase separation2022

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Oda, Nobuo Sasaki
    • 学会等名
      The 8th IMCR Symposium on Endocrine and Metabolism
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cigarette smoking modulates colonic mucosal microbiota and immune responses in patients with inflammatory bowel diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Eiji Miyauchi, Nobuo Sasaki, Hiroshi Ohno
    • 学会等名
      The 8th IMCR Symposium on Endocrine and Metabolism
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prediction of pancreatic cancer with salivary and fecal metabolomic profiles2022

    • 著者名/発表者名
      E. Miyauchi, Z. Ito, T. Taida, N. Sasaki, K. Uchiyama, S. Koido, T. Ohkusa, N. Sato, H. Ohno
    • 学会等名
      International Human Microbiome Consortium 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新技術が切り拓く今後の腸内細菌研究2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第2回腸内デザイン学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA損傷誘導性の細胞老化は液ー液相分離で形成される53BP1 nuclar fociにより制御される2022

    • 著者名/発表者名
      小田司,後藤七海, 笠松哲光,半田寛, 齋藤貴之, 佐々木伸雄
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイドを利用した内分泌学・腸内細菌研究のススメ2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第36回 日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く腸内細菌研究の新時代2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第7回内分泌・代謝シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く腸内細菌研究2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第20回生体機能研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く腸内細菌研究2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      2021年度第4回生活習慣病予防のための機能性食品開発に関する研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く腸内細菌研究2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第一回腸内デザイン学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The study of epithelial crosstalk at the host-microbes interface using organoid2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Sasaki
    • 学会等名
      8th Global Network Forum on Infection and Immunity: Microbiome
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Developing of the organoid system for applied researches in gut microbiota2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第43回 分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Organoid unravels the interaction mechanism between mucosal barrier and bacteria2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Sasaki
    • 学会等名
      Keio International Symposium, The Crossroads of Intestinal Microbiology, Mucosal Immunology and Epithelial Biology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大腸がんにおいて1細胞レベルで明らかにされた単一腫瘍内における不均一性の網羅的解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く腸内細菌研究の新時代2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 学会等名
      日本乳酸菌学会2019年度秋季セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドが切り拓く次世代の腸内細菌研究2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄,佐藤 俊朗
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 腸内環境を自在にデザインする未来の創生を目指し2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄
    • 総ページ数
      117
    • 出版者
      北関東医学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 改訂版 もっとよくわかる!腸内細菌叢(福田真嗣/編) 担当:オルガノイドを用いた解析2022

    • 著者名/発表者名
      宣 旭,佐々木 伸雄
    • 総ページ数
      195
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122115
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 決定版 オルガノイド実験スタンダード (佐藤,武部,永楽/編)2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木 伸雄,金井 隆典,佐藤 俊朗
    • 総ページ数
      372
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122399
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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