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独自の正常大腸上皮幹細胞培養技術を用いた管腔形成機構の解析

公募研究

研究領域上皮管腔組織の形成・維持と破綻における極性シグナル制御の分子基盤の確立
研究課題/領域番号 24112508
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

中村 哲也  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 寄附講座准教授 (70265809)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2013年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2012年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード消化管上皮 / 3次元培養 / 上皮極性 / 3次元培養 / 細胞極性 / 大腸上皮培養
研究概要

腸管上皮の増殖・分化や空間配置調節機構の破綻は、ヒト腸疾患における再生不全や発癌に直結することから、その詳細な理解が強く期待されている。申請者は、移植が可能で、大腸上皮の再生に寄与しうる、正常な大腸上皮幹細胞を培養する技術を確立した (Nat Med 2012)。本培養法の特徴は、すべての終末分化細胞および幹細胞を含む正常大腸上皮細胞を、嚢状管腔構造をとり極性をもつ単層細胞として培養可能な点にある。本研究ではこの培養法を利用し、1)単一幹細胞から始まる細胞増殖過程での管腔形成超初期過程、およびこれらが極性をもつ3次元構造体を形成する機構の詳細を解析すること、および2) 管腔の内腔側-基底側環境差が極性形成におよぼす影響を解析することを目的として開始した。その結果、「正常大腸上皮細胞の管腔形成初期相の解析」、「管腔側-基底側の環境差と極性解析」、および「独自の移植技術の応用」の各プロジェクトにおいて大きな進展が得られた。中でも培養細胞を用いる移植実験においては、デンマークの研究グループと共同し、培養した胎生期の小腸上皮前駆細胞が成体の大腸組織へ移植が可能であること、しかもこの際に、移植細胞が移植先の大腸環境に適応し、大腸型上皮に特異的な分子発現が誘導されるなど、移植により形質転換する可塑性をもつことを明らかにするなど(Cell Stem Cell 2013)、大きな成果をあげた。本研究成果は、培養腸管上皮細胞を用いる再生医療の技術開発、および腸管上皮幹細胞の基礎研究の進展に大きく貢献するものと考える。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Transplantation of expanded fetal intestinal progenitors contributes to colon regeneration after injury.2013

    • 著者名/発表者名
      Fordham RP, Yui S, Nakamura T, Watanabe M et. al
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 13 号: 6 ページ: 734-744

    • DOI

      10.1016/j.stem.2013.09.015

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+stem cell2012

    • 著者名/発表者名
      Yui S, Nakamura T, Sato T, Nemoto Y, Mizutani T, Zheng X, Ichinose S, Nagaishi T, Okamoto R, Tsuchiya K, Clevers H, and Watanabe M
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 18 号: 4 ページ: 618-623

    • DOI

      10.1038/nm.2695

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-time analysis of P-glycoprotein-mediated drug transport across primary intestinal epithelium three-dimensionally cultured in vitro2012

    • 著者名/発表者名
      Mizutani T, Nakamura T, et al
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 419 号: 2 ページ: 238-243

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.01.155

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Epithelial regeneration by cultured colonic cells expanded from a single adult Lgr5+ stem cell2013

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tetsuya
    • 学会等名
      1st International Meeting for Epithelial Tubulology
    • 発表場所
      Hokkaido University(北海道)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 組織幹細胞を用いた消化管上皮再生2013

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第34回日本炎症・再生医学会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養大腸上皮細胞による消化管再生へのアプローチ2013

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      3. 第99回 日本消化器病学会総会シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 培養上皮幹細胞による消化管再生医療の可能性2013

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第12回日本再生医療学会総会シンポジウム「器官臓器再生」
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell.2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakamura
    • 学会等名
      James W. Freston Single Topic Conference: Gastrointestinal Stem Cell Biology and Pathobiology.
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2012-08-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Real-Time Analysis of P-Glycoprotein-Mediated Drug Transport Across Primary Intestinal Epithelial Cells Three-Dimensionally Cultured In Vitro2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakamura
    • 学会等名
      Digestive Disease Week 2012
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2012-05-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Functional engraftment of colon epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell.2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakamura
    • 学会等名
      ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 10th annual meeting.
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Successful engraftment of colonic epithelium expanded in vitro from a single adult Lgr5+ stem cell2012

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Nakamura
    • 学会等名
      9th International Diabetes Federation Western Pacific Region Congress. 4th Scientific Meeting of the Asian Association for the Study of Diabetes.
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 体外培養した腸管上皮幹細胞による大腸上皮傷害の修復2012

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      日本臨床免疫学会総会 6学会合同特別シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一幹細胞からの大腸上皮大量培養と細胞移植による大腸上皮再生2012

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第98回日本消化器病学会総会シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Adult stem cell therapy for gastrointestinal epithelial repair

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Tetsuya
    • 学会等名
      Taiwanese-Japanese Symposium on Advances of Biomaterials and Regenerative Medicine
    • 発表場所
      Taipei(Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養上皮幹細胞を用いた消化管再生医療の可能性

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第87回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 培養腸管上皮細胞移植における幹細胞の挙動

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 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(東京)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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