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呼吸器疾患における基底細胞の役割解明

研究課題

研究課題/領域番号 21H03795
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90110:生体医工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

高山 和雄  京都大学, iPS細胞研究所, 講師 (10759509)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2023年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードウイルス / 呼吸器 / 基底細胞 / オルガノイド / 気道 / 感染症 / 臓器チップ / 呼吸器感染症 / SARS-CoV-2 / 気管支 / iPS細胞
研究開始時の研究の概要

基底細胞は、気道に存在する幹細胞である。基底細胞は、気道を構成しているゴブレット細胞やクラブ細胞、線毛細胞への分化能を有する。そのため、基底細胞は、損傷を受けた気道の組織再生において重要な役目を担うと考えられている。しかし、呼吸器感染症により気道が損傷を受けた際の、基底細胞の役割は十分には明らかになっていない。そこで本研究では、呼吸器感染症において、基底細胞が気道再生に寄与することを明らかにするとともに、その分子機序を明らかにする。

研究成果の概要

基底細胞は、気道に存在する幹細胞である。基底細胞は、気道を構成しているゴブレット細胞やクラブ細胞、線毛細胞への分化能を有する。そのため、基底細胞は、損傷を受けた気道の組織再生において重要な役目を担うと考えられている。しかし、ウイルス性呼吸器感染症により気道が損傷を受けた際の、基底細胞の役割は十分には明らかになっていない。本研究では、ウイルス性呼吸器感染症において、基底細胞が気道再生に寄与することを明らかにした。また、基底細胞の増殖と分化を司る因子を特定することで、基底細胞を標的とした気道損傷に対する新たな治療戦略を提示することが出来た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、ウイルス性呼吸器感染症研究におけるオルガノイドの使用が活発に行われている。本研究では、オルガノイド技術を用いて呼吸器ウイルスの感染と宿主応答を評価するだけでなく、基底細胞の機能解明と制御に取り組むことによって、損傷を受けた気道組織再生に向けた基礎的検討を行った。本研究が今後さらに発展することにより、不可逆的な気道組織損傷に対する治療薬開発が可能になると期待される。このような取り組みにより、ウイルス性呼吸器感染症に対する新たな抗炎症薬や組織修復薬が開発できる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 13件) 図書 (4件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 2件)

  • [国際共同研究] Michigan State University/Paradigm Immunotherapeutics Inc(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of Broad Anti-Coronavirus Activity of Autophagy-Related Compounds Using Human Airway Organoids2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Rina、Tamura Tomokazu、Watanabe Yukio、Sakamoto Ayaka、Yasuhara Naoko、Ito Hayato、Nakano Masahiro、Fuse Hiromitsu、Ohta Akira、Noda Takeshi、Matsumura Yasufumi、Nagao Miki、Yamamoto Takuya、Fukuhara Takasuke、Takayama Kazuo
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 20 号: 4 ページ: 2276-2287

    • DOI

      10.1021/acs.molpharmaceut.3c00114

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell response analysis in SARS-CoV-2 infected bronchial organoids2022

    • 著者名/発表者名
      Sano Emi、Suzuki Tatsuya、Hashimoto Rina、Itoh Yumi、Sakamoto Ayaka、Sakai Yusuke、Saito Akatsuki、Okuzaki Daisuke、Motooka Daisuke、Muramoto Yukiko、Noda Takeshi、Takasaki Tomohiko、Sakuragi Jun-Ichi、Minami Shohei、Kobayashi Takeshi、Yamamoto Takuya、Matsumura Yasufumi、Nagao Miki、Okamoto Toru、Takayama Kazuo
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 516-516

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03499-2

    • 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] Dual inhibition of TMPRSS2 and Cathepsin B prevents SARS-CoV-2 infection in iPS cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, R., Sakamoto, A., Deguchi, S., Yi, R., Sano, E., Hotta, A., Takahashi, K., Yamanaka, S., Takayama, K.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy Nucleic Acids

      巻: 26 ページ: 1107-1114

    • DOI

      10.1016/j.omtn.2021.10.016

    • NAID

      120007167315

    • 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
  • [雑誌論文] Modeling SARS-CoV-2 infection and its individual differences with ACE2-expressing human iPS cells2021

    • 著者名/発表者名
      Sano Emi、Deguchi Sayaka、Sakamoto Ayaka、Mimura Natsumi、Hirabayashi Ai、Muramoto Yukiko、Noda Takeshi、Yamamoto Takuya、Takayama Kazuo
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 5 ページ: 102428-102428

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102428

    • NAID

      120007032353

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 肺オルガノイドと肺チップを用いた感染症研究2023

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      京都大学第三回医薬系研究交流サロン
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] オルガノイドと臓器チップを用いた新型コロナウイルス研究2023

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      日本遺伝学会第95回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドや臓器チップを用いた高次in vitro評価系の構築と感染症創薬への応用2023

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第97回日本感染症学会総会・学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドと臓器チップを用いた感染症研究のためのモデル開発2023

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器オルガノイドを用いたCOVID-19の病態解明と創薬2023

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器チップ技術を用いた機能性細胞の開発と感染症創薬研究への応用2022

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      日本組織培養学会 第94回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイド技術や臓器チップ技術を用いた感染症創薬研究2022

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      iSeminar
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガノイドおよび臓器チップを用いた感染症研究の最前線2022

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第58回日本肝臓学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感染症創薬のための仮想人体モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      大阪大学微生物病研究所アドバンストセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気道オルガノイドを用いたCOVID-19における炎症と組織再生の理解と制御2021

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第42回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器感染症研究への応用を目指した気道オルガノイドやiPS細胞を用いたin vitro評価系の構築2021

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      日本動物細胞工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 感染症創薬のための呼吸器オルガノイドの開発研究の現状と課題2021

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第59回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 幹細胞と臓器チップを用いた新型コロナウイルス研究2021

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      日本薬理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 呼吸器オルガノイドの開発とCOVID-19創薬への応用2021

    • 著者名/発表者名
      高山和雄
    • 学会等名
      第40回サイトプロテクション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] iPS細胞とオルガノイドが切り拓く生命科学の未来2024

    • 著者名/発表者名
      高山和雄、山中伸弥
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      実験医学「増刊」オルガノイド生命医科学研究の衝撃
    • ISBN
      9784758104173
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] オルガノイドを用いた呼吸器疾患研究の最前線2023

    • 著者名/発表者名
      出口清香、高山和雄
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本薬理学雑誌
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
  • [図書] いま知りたい!!「真の生理学性に挑む organ-on-a-chip」実験医学2021年10月号2021

    • 著者名/発表者名
      出口清香、高山和雄
    • 総ページ数
      141
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758125482
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ヒトiPS細胞やオルガノイドを用いたSARS-CoV-2研究2021

    • 著者名/発表者名
      出口清香、高山和雄
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      和光純薬時報 Vol.89 No. 4
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 気管支オルガノイドを用いた新型コロナウイルス研究とその創薬応用

    • URL

      https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/220530-180000.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] COVID-19治療薬開発のためのオートファジー関連化合物スクリーニング

    • URL

      https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/230324-090000.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] 呼吸器オルガノイドの製造方法2022

    • 発明者名
      高山和雄、岡本徹
    • 権利者名
      国立大学法人京都大学、国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 呼吸器オルガノイドの製造方法2021

    • 発明者名
      高山和雄、岡本徹
    • 権利者名
      高山和雄、岡本徹
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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