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iPS細胞由来胃オルガノイドによる粘膜筋板形成及び破綻のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K17048
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関神戸大学

研究代表者

上原 慶一郎  神戸大学, 医学部附属病院, 助教 (70710557)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードiPS細胞 / 胃分化誘導 / 粘膜筋板
研究開始時の研究の概要

胃癌では、癌細胞は胃粘膜上皮細胞から発生し、直下の粘膜固有層へと浸潤する。胃癌浸潤に関するこれまでの研究は、筋板の破壊に関するものがほとんどであるが、本研究では癌浸潤部で筋板が修復されないことに着目した。まず、ヒトiPS細胞由来胃オルガノイドを用いて、ヒトでの筋板形成に関わる因子を同定する。そして、胃癌手術症例の臨床検体においてその因子の発現と予後や転移との関連を検討し、胃癌における筋板再形成機構破綻を評価することで、胃癌浸潤メカニズムを解明する。

研究成果の概要

ヒトの胃の粘膜筋板形成については、これまで研究がなされていない。我々は、既報を参考にヒトiPS細胞から粘膜筋板を伴った胃オルガノイドを作製し、経時的解析で上皮由来の因子が粘膜筋板形成に関わっている可能性を考えた。この粘膜筋板を伴った胃オルガノイドを用いて上皮由来ヘッジホッグシグナルとTGF-βシグナル、基質の機械的環境が粘膜筋板形成に関わっていることを明らかにした。TGF-βシグナルは、ヘッジホッグシグナルと機械的環境にも影響を与える可能性が示された。さらに、ヒトのESD後切除検体からTGF-βシグナルは潰瘍瘢痕上皮で発現頻度が有意に高く認められた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトiPS細胞由来胃オルガノイドを用いて、粘膜筋板形成に胃上皮由来のヘッジホッグシグナル、TGF-βシグナル、基質の機械的環境が協同的に作用していることを初めて明らかにした。また、TGF-βシグナルは粘膜筋板再生の際にも作用している可能性が示唆された。今後、胃癌において粘膜筋板が再生することなく粘膜下層に浸潤するメカニズムを明らかできる可能性があり、新たな胃癌治療の標的を探索することができるものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

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 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Epithelial-derived factors induce muscularis mucosa of human induced pluripotent stem cell-derived gastric organoids2022

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Uehara、Michiyo Koyanagi-Aoi、Takahiro Koide、Tomoo Itoh、Takashi Aoi
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports

      巻: 17 号: 4 ページ: 820-834

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2022.02.002

    • 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] Epithelial-derived SHH, TGF-b signaling and property of substrate orchestrate the muscularis mucosa of the hiPSC-derived gastric organoid2021

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Uehara、Michiyo Koyanagi-Aoi、Tomoo Itoh、Takashi Aoi
    • 学会等名
      第110回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The epithelial-derived factors and mechanical environment induce the muscularis mucosa of the iPSC-derived human gastric organoid2021

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Uehara, Michiyo Koyanagi-Aoi, Takashi Aoi
    • 学会等名
      ISSCR/JSRM 2021 Tokyo International Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 上皮由来SHH、TGFβシグナル及び基質の硬度がhiPSC由来胃オルガノイドの粘膜筋板を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      上原慶一郎、小柳三千代、伊藤智雄、青井貴之
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 上皮由来SHH、TGFβシグナル及び基質の硬度がhiPSC由来胃オルガノイドの粘膜筋板を誘導する2021

    • 著者名/発表者名
      上原慶一郎、小柳三千代、伊藤智雄、青井貴之
    • 学会等名
      第110回日本病理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Epithelial-Derived Factors And Mechanical Property Of Substrate Orchestrate The Emergence Of Muscularis Mucosa Of The Induced Pluripotent Stem Cell- Derived Human Gastric Organoid.2020

    • 著者名/発表者名
      Keiichiro Uehara, Michiyo Koyanagi-Aoi, Takashi Aoi
    • 学会等名
      ISSCR
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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