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2016 年度 実績報告書

炎症性腸疾患における可塑性上皮細胞脱分化機構の解析と粘膜再生治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H05284
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

岡本 隆一  東京医科歯科大学, 学内共同利用施設等, 教授 (50451935)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード炎症性腸疾患 / 腸上皮幹細胞 / 分泌型上皮細胞 / 可塑性
研究実績の概要

本年度は「Atoh1系譜追跡レポーターマウス」の樹立を行い、これを用いた可塑性分泌型腸上皮の脱分化可視化モデルを用いた動態解析を行った結果、以下の様な成果を得ている。
1. 恒常状態においてAtoh1+細胞が幹細胞性を再獲得し得るか否かについて、作成したレポーターマウスを用いた解析を行った。この結果、恒常状態においても一定の頻度でAtoh1+細胞の幹細胞性獲得の指標となるクローナル・リボンの形成がみられた。同リボンの形成頻度は小腸よりも大腸粘膜でより高い頻度で見られ、大腸Atoh1+細胞がより高い頻度で恒常的に可塑性を発揮している可能性が考えられた。
2. 炎症粘膜の再生過程におけるAtoh1+細胞由来脱分化細胞の動態を解析するため、レポーターマウスを用いたDSS腸炎モデルを作成し、解析した。その結果、腸炎による損傷から再生する過程においてAtoh1+細胞はより多くのクローナル・リボンを形成することにより潰瘍の修復に積極的に参加していることが明らかとなった。この際に増加するAtoh1+細胞の遺伝子発現プロファイルについてマイクロアレイを実施することにより明らかとしており、これにより幹細胞性の再獲得を促す複数の候補シグナル経路が同定されている。
3. 消化管腫瘍におけるAtoh1+細胞由来脱分化細胞の動態を解析するため、レポーターマウスを用いたAOM-DSS腫瘍モデルを作成し、解析した。その結果、同腫瘍内のAtoh1+腫瘍細胞がクローナル・リボンを形成し得ること、同リボン内にLGR5・CD44等の腫瘍幹細胞マーカーを共発現する腫瘍細胞が含まれること、が明らかとなった。同結果から、AOM-DSS腫瘍内においてAtoh1+腫瘍細胞が腫瘍幹細胞の性質を獲得している可能性が示された。

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

当初計画におけるモデルマウス作成と動態解析は終了しており、これを通じたAtoh1+細胞の脱分化・幹細胞性獲得を制御する機構の解明につながる知見も既に得られていることから、当初計画に沿って概ね順調に進捗していると考えている。

今後の研究の推進方策

本年度計画は概ね順調に推移していることから、当初計画に沿い、次年度以降はオルガノイド培養技術を用いたAtoh1+細胞の脱分化再現系の構築・解析を進める方針である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Data showing proliferation and differentiation of intestinal epithelial cells under targeted depletion of Notch ligands in mouse intestine.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakata T, Shimizu H, Nagata S, Ito G, Fujii S, Suzuki K, Kawamoto A, Ishibashi F, Kuno R, Anzai S, Murano T, Mizutani T, Oshima S, Tsuchiya K, Nakamura T, Hozumi K, Watanabe M, Okamoto R.
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 10 ページ: 551-556

    • DOI

      10.1016/j.dib.2016.12.045

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Indispensable role of Notch ligand-dependent signaling in the proliferation and stem cell niche maintenance of APC-deficient intestinal tumors.2017

    • 著者名/発表者名
      Nakata T, Shimizu H, Nagata S, Ito G, Fujii S, Suzuki K, Kawamoto A, Ishibashi F, Kuno R, Anzai S, Murano T, Mizutani T, Oshima S, Tsuchiya K, Nakamura T, Hozumi K, Watanabe M, Okamoto R.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      巻: 482 ページ: 1296-1303

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.12.031

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Jagged1 is indispensable for the maintenance of tumor stem cell niche in APC-Deficient intestinal adenomas2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Nakata, Go Ito, Hiromichi Shimizu, Satoru Fujii, Kohei Suzuki, Fumiaki Ishibashi, Ami Kawamoto, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Katsuto Hozumi, Ryuichi Okamoto, Mamoru Watanabe
    • 学会等名
      DDW2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(米国)
    • 年月日
      2016-05-22 – 2016-05-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-cell level analysis reveals heterogeneous expression of stem-cell specific genes in human small intestinal organoids2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Suzuki, Satoru Fujii, Ami Kawamoto, Fumiaki Ishibashi, Toru Nakata, Go Ito, Hiromichi Shimizu, Kiichiro Tsuchiya, Tetsuya Nakamura, Kazuo Otsuka, Ryuichi Okamoto, Mamoru Watanabe
    • 学会等名
      ion of stem-cell specific genes in human small intestinal organoidsDDW2016
    • 発表場所
      サンディエゴ(米国)
    • 年月日
      2016-05-21 – 2016-05-21
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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