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免疫機能付与した小腸オルガノイドの活用による新生児期難治性腸炎の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K07764
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関国立研究開発法人国立成育医療研究センター

研究代表者

町田 正和  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, (非)研究員 (50450622)

研究分担者 野村 伊知郎  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 好酸球性消化管疾患研究室, 室長 (90392513)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード小腸オルガノイド / バイオモデル / ミニ小腸 / 新生児期難治性腸炎 / 炎症性腸疾患 / 消化管アレルギー性疾患
研究開始時の研究の概要

多能性幹細胞を活用し疑似臓器(オルガノイド)の研究開発を行い、通常生理活性の機能性を持たせることは極めて困難とされたヒト腸管オルガノイド(ミニ小腸)の創成基盤を構築してきた。申請者らは、化合物の吸収代謝機能さらに免疫細胞も内在化することに成功した。本研究は、ミニ小腸の腸管免疫機能性を検証するとともに、腸管粘膜上皮と粘膜下組織とのクロストーク解明を可能とする新生児難治性腸疾患バイオモデルの開発を行う。本研究で得られる成果は、小腸の臓器萌芽期からの発生動態の観察も可能となるシステムであり、より機能性を獲得する臓器としての成熟化を検証することで、新生児期に発症する重篤な腸炎の疾患機序の解明を目指す。

研究実績の概要

これまで培養ディッシュ内で蠕動様運動、吸収や分泌能などのヒト腸管の機能を有する立体組織(ミニ小腸)の創成に世界で初めて成功した。この技術を基盤として、小腸幹細胞(LGR5-EGFP)と腸管神経叢の成熟化(PHOX2B-RFP)を同時に可視化できるミニ小腸に作製に成功した。本研究では、マクロファージ内在化ミニ小腸(M-ミニ小腸)へリンパ球前駆細胞を導入することでマクロファージとリンパ球を内在化したミニ小腸(M/L-ミニ小腸)の作製を確実に実施できる系を構築した。さらに、M-ミニ小腸に対して炎症惹起モデルとして汎用されている腸内細菌由来リポポリサッカライド(LPS)の反応性を検証するため、LPSの腸管粘膜上皮側の受容体となるToll様受容体(TLR)の発現動態を解析した。腸管内組織マクロファージの極性マーカーであるCD68, CD86, CD163, CCL2, SOCS3, STAT6, IL6とIL10についてTGFβ受容体1の選択的阻害剤であるSB431542を添加したM-ミニ小腸も加え解析した。その結果、M-ミニ小腸ではミニ小腸(マクロファージ無)と比較しCD86, CD163, CCL2, SOCS3, STAT6やIL6で高い発現が認められた。TLRの中でもLPSの受容体となるTLR4の発現は認められるものの非常に弱い発現で生体小腸と同様であることが免疫染色上でも確認できた。これらより、M-ミニ小腸は粘膜上皮バリア性破綻・炎症惹起モデルとなり新生児難治性腸炎発症機序の開発を進める有望なバイオモデルであることが強く示唆された。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Development of Human Gut Organoids With Resident Tissue Macrophages as a Model of Intestinal Immune Responses2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta Satoru、Kawasaki Tomoyuki、Machida Masakazu、Iwatsuki Ken、Inaba Akihiko、Shibata Shinsuke、Shindo Tomoko、Nakabayashi Kazuhiko、Hakamada Kenichi、Umezawa Akihiro、Akutsu Hidenori
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

      巻: 14 号: 3 ページ: 726-729

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2022.06.006

    • 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] International Consensus Recommendations for Eosinophilic Gastrointestinal Disease Nomenclature2022

    • 著者名/発表者名
      Dellon ES, Nomura I, et al
    • 雑誌名

      Clinical Gastroenterology and Hepatology

      巻: S1542-3565(22) 号: 11 ページ: 00143-4

    • DOI

      10.1016/j.cgh.2022.02.017

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of Nonesophageal Eosinophilic Gastrointestinal Disorders with Eosinophilic Esophagitis: A Nationwide Survey2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Mayu、Nagashima Saori、Yamada Yoshiyuki、Murakoshi Takatsugu、Shimoyama Yasuyuki、Takahashi Sakuma、Seki Hideyuki、Kobayashi Takashi、Hara Yuichi、Tadaki Hiromi、Ishimura Norihisa、Ishihara Shunji、Kinoshita Yoshikazu、Morita Hideaki、Ohya Yukihiro、Saito Hirohisa、Matsumoto Kenji、Nomura Ichiro
    • 雑誌名

      The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice

      巻: 9 号: 9 ページ: 3339-3349.e8

    • DOI

      10.1016/j.jaip.2021.06.026

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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