| 研究課題/領域番号 |
23K18281
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
土屋 輝一郎 筑波大学, 医学医療系, 教授 (40376786)
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| 研究期間 (年度) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 体内臓器転換 / 臓器機能補完 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
臓器再生に関するこれまでの研究は、ES細胞やiPS細胞などの多能性幹細胞から臓器を形成する、組織体性幹細胞から臓器に分化させる、ブタ内にヒト臓器を作成する、などが検討されています。しかし臨床応用において臓器置換による癌化や拒絶反応の問題は依然克服すべき難題です。一方で既にヒト体内に存在する臓器を別の臓器に転換するという概念を前提とした研究は少なく、本研究では小腸と大腸への運命制御機構を解明することにより、ヒト体内臓器転換による機能補完という新しい治療概念を提唱することを目的としています。臓器転換法の確立は化生した組織を元の臓器に変換することで、疾患予防にまで発展することが期待されます。
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| 研究実績の概要 |
本研究はヒト体性幹細胞の運命を可変させることにより、体内の自臓器を他の目的臓器に転換させることを目的とする。
従来、ヒト臓器の機能不全に対しては、根本的な治療を目指して再生医療の開発が行われている。しかしながら多能性幹細胞は臓器の成熟度や癌化の問題があり、体性幹細胞はその元となる組織の確保が必要となる。申請者はヒト大腸上皮体性幹細胞をオルガノイドとして培養維持しているが、長期炎症刺激により大腸上皮幹細胞が形質転換し、炎症性腸疾患の病的腺管を形成すること、大腸上皮幹細胞が正常化し、正常腺管を再構築し得ることを示した。つまり、体性幹細胞は塑性を維持する一方、ある条件では可塑性を獲得し形質転換することを明らかとした。そこで本課題では、同一人物由来ヒト小腸、大腸オルガノイドの差異解析により臓器特異的分子を明らかとし、１分子による臓器転換法の確立を目的とした。
本年度は同一人物由来の小腸、大腸生検検体を用いてマイクロアレイ解析により小腸及び大腸に特異的に発現する遺伝子を抽出した。同時に同一人物由来の小腸・大腸オルガノイドのマイクロアレイ解析にて特異的な遺伝子を抽出した。オルガノイドは幹細胞を含む未分化細胞が多く含まれる状態を維持している。両方の解析により、分化状態・未分化状態における共通の遺伝子を候補因子として抽出することで、臓器運命因子の候補とした。臨床検体においても特異的発現を認める遺伝子を候補として選定した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の予定通り、小腸・大腸の網羅的遺伝子発現解析を行い、発現の異なる候補遺伝子の抽出を行った。次年度は候補遺伝子の機能解析を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、前年度に抽出した候補遺伝子の機能解析を行う予定である。具体的にはオルガノイドに候補遺伝子の発現もしくは欠失を行い、小腸と大腸の機能に影響するかを確認する。
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