腸上皮細胞と筋線維芽細胞の２層培養系を用いた新規薬物透過吸収試験モデルの開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K14855
• 研究機関: 山口大学
• 研究代表者: 佐藤 晃一 山口大学, 共同獣医学部, 教授 (90205914)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 消化管上皮細胞 / 筋線維芽細胞 / 3次元培養 / 薬物透過吸収

研究実績の概要

本研究は，『消化管の上皮細胞層と筋線維芽細胞層からなる腸上皮２層モデルの作出による新たな薬物透過吸収試験系の確立』を目的としている。
経口摂取された医薬品や機能性食品の効果や安全性は消化管からの吸収に依存するため，培養細胞を用いた消化管透過吸収試験の結果が評価において重要な材料となっている。しかし，現在の吸収透過試験系は単一種の上皮細胞による単層培養系が用いられており，生体の消化管上皮層が多様な上皮細胞から構成されていることや，筋線維芽細胞が上皮細胞直下に足場として配列し上皮細胞の機能を制御していることが考慮されていない。本プロジェクトでは，生体環境に近い物質透過吸収試験系を確立することで，医薬品や機能性食品の有効性や安全性がより反映されたあらたな評価方法を提供することを最終目的として研究を行っている。
平成２８年度はマウス小腸および大腸のオルガノイド作成に成功したことから，ヒト大腸組織のオルガノイド作成を行い，特殊調整した培地，血清，各種因子等により刺激を行い，効率的に分化・増殖させる培養条件を見つけ出した。また，ヒト結腸癌組織を用いたオルガノイドの作成にも成功し，汎用性の高い実験主義であることを確認した。現在は，これらの知見を元に，上皮幹細胞の効率的分化誘導法の確立と，上皮幹細胞由来単層モデルの作成を行っている。なお，この研究結果は，「Establishment of a Novel Model for Anticancer Drug Resistance in Three-Dimensional Primary Culture of Tumor Microenvironment」のタイトルでStem Cells Int. （2016;2016:7053872）に掲載された。

研究成果

• [雑誌論文] Regulation of intestinal myofibroblasts by KRas-mutated colorectal cancer cells through heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki H, Saotome T, Usui T, Ohama T, Sato K.
  • 雑誌名: Oncol Rep. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.3892/or.2017.5520
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of a Novel Model for Anticancer Drug Resistance in Three-Dimensional Primary Culture of Tumor Microenvironment (2016)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Usui, Masashi Sakurai, Shuhei Enjoji, Hideyoshi Kawasaki, Koji Umata, Takashi Ohama, Nobuyuki Fujiwara, Ryotaro Yabe, Shunya Tsuji, Hideyuki Yamawaki, Shoichi Hazama, Hiroko Takenouchi, Masao Nakajima, Ryouichi Tsunedomi, Nobuaki Suzuki, Hiroaki Nagano, and Koichi Sato
  • 雑誌名: Stem Cell International 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1155/2016/7053872
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Sphingosine-1-Phosphateは結腸癌微小環境において筋線維芽細胞の遊走を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 川崎秀吉，馬田康司，硲彰一，鈴木伸明，永野浩昭，臼井達哉，大浜剛，佐藤晃一
  • 学会等名: 第39回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県，横浜市）
  • 年月日: 2016-11-30 – 2016-12-02
• [学会発表] 結腸癌細胞が腸筋線維芽細胞に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 五月女拓哉，川崎秀吉，臼井達也，大浜剛，佐藤晃一
  • 学会等名: 第159回日本獣医学会学術集会
  • 発表場所: 日本大学（神奈川県，藤沢市）
  • 年月日: 2016-09-06 – 2016-09-08