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小児小腸組織から樹立する上皮オルガノイドの組織構築能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K09083
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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

研究代表者

古賀 寛之  順天堂大学, 大学院医学研究科, 先任准教授 (30468574)

研究分担者 山高 篤行  順天堂大学, 医学部, 教授 (40200703)
松本 有加  順天堂大学, 医学部, 助教 (50813672)
中村 哲也  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (70265809)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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)
キーワードヒト腸上皮オルガノイド / 新生児腸疾患 / 腸再生医療 / defined medium / 小児短腸症候群 / 腸オルガノイド / 小腸上皮再生医療
研究開始時の研究の概要

本研究では新生児・乳幼児の小腸組織、しかも組織ダメージを受け外科切除された小腸組織から、ヒト腸上皮オルガノイドを作成する技術確立を目指す。さらに、ヒト腸上皮オルガノイドを免疫不全マウスへ移植し、オルガノイドが保持する組織構築能を検証したい。小腸切除に起因する短腸症候群に対し、切除小腸から単離した小腸上皮幹細胞に由来するオルガノイドを小腸機能再生に利用する画期的治療の基礎技術として重要と考える。

研究成果の概要

本研究では、手術によって切除されたヒト新生児・乳児の小腸検体から腸上皮細胞を単離するプロトコールを確立した。本技術を用いて単離した腸上皮細胞をオルガノイドとして体外培養する条件の検証を行った。その結果、血清を含まず、幹細胞維持に重要なWnt 3aとRspondin-1の濃度が明らかなdefined mediumを用いてオルガノイドを培養し、増幅可能であることを見出した。この条件において、オルガノイドは幹細胞と全ての分化細胞を含むことを確認した。また、切除直後の腸組織を処理したのち、簡易な方法で2日間保存した検体からでも、腸上皮細胞を単離しオルガノイドとして培養を樹立できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

既知濃度因子のみを含む無血清培地を用いた培養方法は、オルガノイドを用いた実験の再現性を向上する。また添加因子濃度のカスタマイズが可能であることから細胞分化・増殖などの細胞挙動を開発する研究を可能とする点で学術的意義を持つ。本研究で確立した検体処理・保存方法を用いることで、手術施設で切除した腸組織を別の研究施設に移送してオルガノイドを作製し研究に利用することができる。本研究成果は、新生児・乳児の腸上皮成機構の解明や新生児・乳児期の腸疾患の病態研究の礎の技術になると考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Defined serum-free culture of human infant small intestinal organoids with predetermined doses of Wnt3a and R-spondin1 from surgical specimens2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Yuka、Koga Hiroyuki、Takahashi Mirei、Suda Kazuto、Ochi Takanori、Seo Shogo、Miyano Go、Miyake Yuichiro、Nakajima Hideaki、Yoshida Shiho、Mikami Takafumi、Okazaki Tadaharu、Hattori Nobutaka、Yamataka Atsuyuki、Nakamura Tetsuya
    • 雑誌名

      Pediatric Surgery International

      巻: 37 号: 11 ページ: 1543-1554

    • DOI

      10.1007/s00383-021-04957-4

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 無血清・既知組成培地を用いた外科切除腸組織からの小児小腸オルガノイド培養2021

    • 著者名/発表者名
      松本有加、須田一人、三上敬文、古賀寛之、服部 信孝、岡崎 任晴、山髙篤行、中村哲也
    • 学会等名
      第58回日本小児外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 無血清培地による切除腸組織由来小児小腸オルガノイド培養方法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      松本有加、須田一人、三上敬文、古賀寛之、服部 信孝、岡崎 任晴、山髙篤行、中村哲也
    • 学会等名
      第37回日本小児外科学会秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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