| 研究課題/領域番号 |
19K08801
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分53050:皮膚科学関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
大内 健嗣 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 専任講師 (30528419)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ３次元構造体 / オルガノイド / ケラチノサイト / 皮膚 / 3次元組織構造体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
皮膚の表皮細胞は生体の恒常性維持に重要な役割を担っており、その生体外の器官培養系を確立することは、動物実験代替法となる生体外評価モデルの構築として重要な意味を持つ。これまでにマウスケラチノサイトの初代培養は報告されているが、2次元の培養方法であり、継代培養が困難であるなど、手技的にも熟練を要するものであった。本研究にて得られた皮膚オルガノイドは生体外で遺伝子改変による疾患モデルに応用可能であり、薬剤スクリーニングも可能となり、臨床に貢献できる可能性がある。
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| 研究成果の概要 |
マウス皮膚より3次元組織構造体；オルガノイドを作成した。皮膚オルガノイドは基底層側が外側、角化層が内側を向き、内腔に角化物が充満する嚢腫構造を呈し、正常皮膚を模倣する。経時的に観察すると、複数個のケラチノサイトの集塊が発育し、成熟したオルガノイドが形成された。克服すべき課題は、長期培養を可能にすることであった。初代培養と継代培養を比較したRNA-seq解析から、継代によりmTORシグナル伝達経路の抑制が判明した。継代培養群でAktのリン酸化レベルが減少しており、Akt活性が減少しmTOR経路が抑制されることが示唆された。現在、Aktを活性化する小分子SC79が長期培養に寄与するか検証中である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、マウス皮膚から正常の皮膚（表皮）を試験管内で再現した機能的オルガノイドの培養系を確立した。皮膚の表皮細胞は生体の恒常性の維持に重要な役割を担っており、皮膚の生体外の器官培養系を確立することは、生体外評価モデルの構築として重要な意味を持つ。長期の継代培養が課題であるが、今後、皮膚オルガノイドの長期培養が可能となることで、表皮の恒常性維持、がん化メカニズムを理解するために最適なプラットフォームを提供することが期待される。また遺伝子改変による疾患モデルに応用可能であり、薬剤スクリーニングも容易となり、臨床に貢献しうると考えられる。
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