消化管上皮幹細胞の同定と幹細胞を用いた炎症性腸疾患に対する粘膜再生療法の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370192
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 日比 紀文 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (50129623)
• 研究分担者: 渡辺 守 東京医科歯科大学, 医学部, 教授 (10175127) ; 岡野 栄之 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (60160694)
• キーワード: 腸管上皮 / 幹細胞 / SP細胞 / musashi-1 / 炎症性腸疾患 / 粘膜再生療法

研究概要

本研究では、腸管上皮の幹細胞を同定し、その幹細胞を特徴づけるマーカーを見いだし、全能性幹細胞あるいは造血幹細胞から上皮幹細胞への分化過程を追究し、胚性幹細胞、上皮幹細胞を損傷粘膜に移入することにより腸管上皮を再生する治療法を開発することを目的とし、前年度に引き続き腸管上皮幹細胞の同定・純化およびその解析を行った。まず、我々はhoechst3332染色を用いることにより、腸管上皮幹細胞の純化を試みた。マウス腸管より採取した腸管上皮細胞よりSP細胞を解析したところ、腸管上皮においてSP細胞の存在が確認され、陰窩上皮ではSP細胞が高率に認められたことに対し、絨毛上皮ではSP細胞は認められなかった。また、β-cateninのリン酸化状態を検討したところ、陰窩上皮では脱リン酸化したβ-catenin陽性細胞が高頻度にみとめられた。膜表面のインテグリンα_6の発現は低下していた。次に胎仔マウス腸管より上皮細胞を分離して検討すると、多数のSP陽性細胞が存在していた。幹細胞のマーカーである脱リン酸化β-cateninとmusashi-1の発現はMP(main population)分画に比してSP分画において増加していた。しかし、ABCG2の発現はSP細胞とMP細胞の間に有意な差を認めなかった。これらの結果により、SP分画を用いることで、これまで困難とされてきた腸管上皮幹細胞の純化の可能性が示唆された。また、腸管上皮幹細胞において、WntシグナルとNotchシグナルの協調作用が腸管上皮幹細胞の増殖、分化にとって重要であることが示唆され、粘膜再生治療法を開発する上で重要な知見であると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Matsuzaki Y, et al.: "Unexpectedly efficient homing capacity of purified murine hematopoietic stem cells."Immunity. 20(1). 87-93 (2004)
• [文献書誌] Sato T, et al.: "Hyperexpression of Inducible Costimulator and Its Contribution on Lamina Propria T cells in Inflammatory Bowel Disease."Gastroenterology. 126(3). 829-839 (2004)
• [文献書誌] Yamazaki M, et al.: "Mucosal T cells expressing high levels of IL-7 receptor are potential targets for treatment of chronic colitis."J Immunol. 171(3). 1556-1563 (2003)
• [文献書誌] Ezaki T, et al.: "A specific genetic alteration on chromosome 6 in ulcerative colitis-associated colorectal cancers."Cancer Res. 63(13). 3747-3749 (2003)
• [文献書誌] Kokuzawa J, et al.: "Hepatocyte growth factor promotes proliferation and neuronal differentiation of neural stem cells from mouse embryos."Mol Cell Neurosci. 24(1). 190-197 (2003)
• [文献書誌] Potten CS, et al.: "Identification of a putative intestinal stem cell marker and early lineage marker ; Musashi1."Differentiation. 71(1). 28-41 (2003)