大動物を用いた腸管上皮幹細胞の移植技術確立

• 研究課題/領域番号: 25670372
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 佐藤 俊朗 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (70365245)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 腸管上皮細胞 / 粘膜再生治療 / 下部消化管学 / オルガノイド / 炎症性腸疾患

研究成果の概要

炎症腸疾患は慢性腸管炎症を特徴とする疾患であり，免疫統御療法によって治療されている．最近，粘膜治癒が長期寛解を予測する治療ゴールとなっているが，粘膜再生治療の効果については十分な検証がなされていない．我々は新しく開発されたオルガノイド培養技術を利用し，大動物を用いた粘膜再生治療の確立を試みた．大動物飼育施設を利用し，飼育ブタより内視鏡的に採取したサンプルよりオルガノイドを樹立し，上皮損傷後のブタ腸管粘膜への内視鏡的な移植を行った．オルガノイドは7-10日間の生着が内視鏡的に確認された．さらなる移植技術の最適化により，炎症性腸疾患への粘膜再生治療の実現を目指したい．

研究成果

• [雑誌論文] Modelling colorectal cancer using CRISPR-Cas9-mediated engineering of human intestinal organoids. (2015)
  • 著者名/発表者名: Matano M,Date S, Shimokawa M, Takano A, Fujii M, Ohta Y, Watanabe T, Kanai T, Sato T.
  • 雑誌名: Nature Medicine 巻: 21(3) 号: 3 ページ: 256-262
  • DOI: 10.1038/nm.3802
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Classical Th1 cells obtain colitogenicity by co-existence of RORγt-expressing T cells in experimental colitis (2014)
  • 著者名/発表者名: Saigusa K, Hisamatsu T, Handa T, Sujino T, Mikami Y, Hayashi A, Mizuno S, Takeshita K, Sato T, Matsuoka K, Kanai T
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis 巻: 20 号: 10 ページ: 1820-1827
  • DOI: 10.1097/mib.0000000000000149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cross-talk between RORgammat+ innate lymphoid cells and intestinal macrophages induces mucosal IL-22 production in Crohn's disease. (2014)
  • 著者名/発表者名: 1.Mizuno S, Mikami Y, Kamada N, Handa T, Hayashi A, Sato T, Matsuoka K, Matano M, Ohta Y, Sugita A, Koganei K, Sahara R, Takazoe M, Hisamatsu T, Kanai T.
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis 巻: 20(8) 号: 8 ページ: 1426-1434
  • DOI: 10.1097/mib.0000000000000105
  • 査読あり
• [雑誌論文] KLF5 regulates the integrity and oncogenicity of intestinal stem cells. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakaya T, Ogawa S, Manabe I, Tanaka M, Sanada M, Sato T, Taketo MM, Nakao K, Clevers H, Fukayama M, Kuroda M, Nagai R.
  • 雑誌名: Cancer Res 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophages and dendritic cells emerge in the liver during intestinal inflammation and predjspose the liver to inflammation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mikami Y, Mizuno S, Nakamoto N, Hayashi A, Sujino T, Sato T, Kamada N, Matsuoka K, Hisamatsu T, Ebinuma H, Hibi T, Yoshimura A, Kanai T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 9 号: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084619
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of gastro-intestinal epithelia-organoids. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mahe MM, Aihara E, Sato T, Shroyer NF.
  • 雑誌名: Current Protocols in Molecular Biology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unlimited in vitro expansion of adult bi-potent pancreas progenitors through the Lgr5/R-spondin axis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Huch M, Bonfanti P, Boj SF, Sato T, Loomans CJ, van de Wetering M, Sojoodi M, Li VS, Schuijers J, Gracanin A, Ringnalda F, Begthel H, Hamer K, Mulder J, van Es JH, de Koning E, Vries RG, Heimberg H, Clevers H.
  • 雑誌名: EMBO J. 巻: 32(20) 号: 20 ページ: 2708-21
  • DOI: 10.1038/emboj.2013.204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous low-dose irradiation by I-125 seeds induces apoptosis of gastric cancer cells regardless of histological origin. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takabayashi K, Kashiwagi K, Kawata T, Sato T, Matsuoka K, Hisamatsu T, Takaishi H, Hibi T, Ogata H, Yahagi N, Kitagawa Y, Shigematsu N, Kanai T.
  • 雑誌名: Cancer Biol Ther. 巻: 15(1) 号: 1 ページ: 81-8
  • DOI: 10.4161/cbt.26610
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Single Strain of Clostridium butyricum Induces Intestinal I L-10-Producing Macrophages to Suppress Acute Exlperimental Colitis in Mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hayashi A, Sato T, Kamada N, Mikami Y, Matsuoka K, Hisamatsu T, Hlbi T, Roers A, Yagita H, Ohteki T, Yoshimura A, Kanai T.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 13 号: 6 ページ: 711-22
  • DOI: 10.1016/j.chom.2013.05.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mucosal healing with oral tacrolimus is associated with favorable medium- and long-term prognosis in steroid-refractory/dependent ulcerative colitis patients. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyoshi J, Matsuoka K, Inoue N, Hisamatsu T, Ichikawa R, Yajima T, Okamoto S, Naganuma M, Sato T, Kanai T, Ogata H, Iwao Y, Hibi
  • 雑誌名: J Crohns Colitis 巻: 7 号: 12 ページ: e609-e614
  • DOI: 10.1016/j.crohns.2013.04.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of novel prediction system of intestinal absorption in humans using human intestinal tissues. (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyake M, Toguchi H, Nishibayashi T, Higaki K, Sugita A, Koganei K, Kamada N, Kitazume MT, Hisamatsu T, Sato T, Okamoto S, Kanai T, Hibi T.
  • 雑誌名: J Pharm Sci. 巻: 102(8) 号: 8 ページ: 2564-71
  • DOI: 10.1002/jps.23609
  • 査読あり
• [雑誌論文] TGR5 signalling inhibits the production of pro-inflammatory cytokines by in vitro differentiated inflammatory and intestinal macrophages in Crohn's disease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoneno K, Hisamatsu T, Shimamura K, Kamada N, Ichikawa R, Kitazume MT, Mori M, Uo M, Namikawa Y, Matsuoka K, Sato T, Koganei K, Sugita A, Kanai T, Hibi T.
  • 雑誌名: Immunology 巻: 139(1) 号: 1 ページ: 19-29
  • DOI: 10.1111/imm.12045
  • 査読あり
• [雑誌論文] IL-22-Producing RORyt-Dependent Innate Lymphoid Cells Play a Novel Protective Role in Murine Acute Hepatitis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto A, Kanai T, Mikami Y, Chu PS, Nakamoto N, Ebinuma H, Saito H, Sato T, Yagita H, Hibi T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8 号: 4 ページ: e62853-e62853
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0062853
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dendritic cells administered intrarectally penetrate the intestinal barrier to break intestinal tolerance via Th2-medeiated colitis in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Handa T, Kanai T, Sato T, Mikami Y, Sujino T, Hayashi. A, Mizuno S, Matsumoto A, Hisamatsu T, Hibi T.
  • 雑誌名: Immunology Letters 巻: 150 号: 1-2 ページ: 123-9
  • DOI: 10.1016/j.imlet.2013.01.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro expansion of single Lgr5+ liver stem cells induced by Wnt-driven regeneration. (2013)
  • 著者名/発表者名: Huch M, Dorrell C, Boj SF, van Es JH, Li VSW, van de Wetering M, Sato T, Hamer K, Sasaki N, Finegold MJ, Haft A, Vries R, Grompe M, Clevers H.
  • 雑誌名: Nature 巻: 494(7436) 号: 7436 ページ: 247-50
  • DOI: 10.1038/nature11826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growing self-organizing mini-guts from a single intestinal stem cell: mechanism and applications. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Clevers H.
  • 雑誌名: Science 巻: 340(6137) 号: 6137 ページ: 1190-4
  • DOI: 10.1126/science.1234852
  • 査読あり
• [雑誌論文] Primary mouse small intestinal epithelial cell cultures. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato T, Clevers H.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology. 巻: 945 ページ: 319-28
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-125-7_19
  • ISBN: 9781627031240, 9781627031257
  • 査読あり
• [学会発表] ミニ組織培養技術の大腸がん研究への応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 学会等名: 第1回TRC がん幹細胞シリーズセミナー
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2015-02-17
• [学会発表] ヒト腸管上皮感細胞培養の応用：ニッチシグナルと大腸がん (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 学会等名: 第1回六甲医学研究会
  • 発表場所: 六甲山ホテル
  • 年月日: 2014-11-07 – 2014-11-08
• [学会発表] The impact of intestinal Organoid culture system on colorectal cancer research. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: 第73回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture system; Stem Cell Niche and Cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: The 33rd Sapporo International Cancer Symposium.
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2014-06-27
• [学会発表] 細胞外環境による腸管上皮幹細胞制御とがん化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗, 太田悠木
  • 学会等名: 第14回日本抗加齢医学会総会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2014-06-08
• [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture system; Stem Cell Niche and Cancer. (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: GI Researh Academy
  • 発表場所: 東京（ロイヤルパークホテル）
  • 年月日: 2014-06-06
• [学会発表] The Self-renewing Mechanism of Intestinal Stem Cell: Niche and Cancer (2014)
  • 著者名/発表者名: 7.Toshiro Sato, Yuki Ohta, Ai Takano, Shoichi Date, Mamiko Matano, Mariko Shimokawa.
  • 学会等名: 47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists and Asia Pacific Developmental Biology Network
  • 発表場所: 名古屋（WINC愛知）
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture System (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: Annual International Workshop on Mucosal Immunology and Vaccine for Young Investigators.
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2014-05-23
• [学会発表] 腸管幹細胞とそのニッチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 学会等名: 京都大学再生医科学研究所公開シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-05-13
• [学会発表] 消化管上皮幹細胞培養の基盤と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗，Hans Clevers, 金井隆典
  • 学会等名: 第100回日本消化器病学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2014-04-25
• [学会発表] 消化器ミニ組織培養の開発とその再生医療応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 学会等名: 第51回日本臨床分子医学会学術集会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2014-04-11
• [学会発表] 幹細胞ニッチシグナルによる腸管上皮幹細胞制御機構
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 学会等名: 細胞が集団になって初めて発現する機能．
  • 発表場所: 大阪大学蛋白質研究所セミナー
• [学会発表] Molecular mechanism of intestinal stem cell self-renewal: Stem cells and their niche signals.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato.
  • 学会等名: The graduate course in Molecular and Developmental Biology (Prof. Noah Shroyer & Prof. James Wells)
  • 発表場所: Cincinnati Children's USA
• [学会発表] Molecular mechanism of intestinal stem cell self-renewal: Stem cells and their niche signals.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato.
  • 学会等名: University of Michigan Center for Organogenesis Seminar. (Prof. Linda Samuelson & Prof. Jason Spence)
  • 発表場所: University of Michigan Center USA
• [学会発表] Molecular mechanism of intestinal carcinogenesis; Stem cells and their niche signals.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato, Ai Takano, Shoichi Date, Mami, Matano, Mariko Shimokawa, Takanori Kanai
  • 学会等名: 第72回日本癌学会学術総会
  • 発表場所: 日本（横浜）
• [学会発表] Molecular mechanism of intestinal stem cell self-renewal:Stem cells and their niche signals.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato, Mami Matano, Shoichi Date, Ai Takano, Mariko Shimokawa.
  • 学会等名: 第86回日本生化学会大会
  • 発表場所: 日本（横浜）
• [学会発表] Establishment of intestinal stem cell culture: basic and application.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: European Cancer Stem Cells Research meeting.
  • 発表場所: Cardiff University. UK
  • 招待講演
• [学会発表] Establishment of patient-derived colorectal cancer/adenoma organoid culture system: an application to tubulology.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: 1st International Meeting for Epithelial Tubulology
  • 発表場所: 日本（札幌）
• [学会発表] Long-term culture system for human intestinal stem cells and cancer.
  • 著者名/発表者名: Toshiro Sato
  • 学会等名: American Association for Cancer Research (AACR) Annual Meeting 2013.
  • 発表場所: Washington DC.USA
  • 招待講演
• [図書] Wntシグナルによる消化器上皮幹細胞制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 出版者: 中外医学社
• [図書] ヒト消化器上皮培養によるオーダーメイド治療への可能性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 太田悠木，佐藤俊朗
  • 出版者: 先端医学社
• [図書] 糖尿病・代謝・内分泌 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 出版者: Annual Review
• [図書] 腸の再生機構．幹細胞研究と再生医療．中内啓光編 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南木康作,藤井正幸,佐藤俊朗
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 大腸がん幹細胞の機能解析法．がん基盤生物学-革新的シーズ育成に向けて- 清木元治 編 (2013)
  • 著者名/発表者名: 股野麻未,佐藤俊朗
  • 出版者: 南江堂
• [図書] 腸管上皮幹細胞の加齢・老化とそれに伴う関連疾患．内分泌・糖尿病・代謝内科 (2013)
  • 著者名/発表者名: 半田単己，佐藤俊朗
  • 出版者: 科学評論社
• [図書] Wntシグナルを利用した消化器組織再生技術“オルガノイド培養”の開発 細胞工学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 出版者: 学研メディカル秀潤社
• [図書] 腸管上皮細胞の老化 Anti-Aging Medicine. (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 出版者: メディカルレビュー社
• [図書] 腸管上皮幹細胞ニッチによる幹細胞制御機構．分子消化器病 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤俊朗
  • 出版者: 先端医学社