研究課題
炎症性腸疾患（IBD）は本邦で患者が急増している難病であり、持続性の腸管炎症及び粘膜障害により重篤な症状を呈する疾患である。また、若年者に多く、再燃を繰り返す難治性であることが課題である。これまでIBDの病態は炎症ではなく上皮細胞機能不全による粘膜障害が原因であることを、上皮細胞のみを単離して分子機構を解析することで解明した。さらに、病態の根幹である上皮幹細胞塑性は生体環境と密接に関与することを発見し、生体環境と腸管との相互作用機構の解明が新たに必要であると着想した。そこで本研究では独自に構築してきたヒト細胞体外臓器モデルをさらに発展させ、腸管と肝胆臓器の共培養による複合モデルを作成し、臓器間関係を単純化することで新規の臓器間制御因子を同定することを目的とする。今年度は小腸・大腸オルガノイド及びiPS由来肝臓胆管細胞の共培養系の構築を試みた。並列チャンバーにそれぞれの臓器細胞を培養し、フィルターを介して蛋白、exosomeを通過させる、もしくは同一ウェル内にそれぞれの臓器細胞をマトリゲルに封入した状態で培養した。個々の培養液成分が異なるため、共通培地で培養可能な条件を検討した。またヒト腸管オルガノイドにLPS, Flagellin の腸内細菌コンポーネントを添加し、腸内細菌応答腸管オルガノイドを作成することでヒト体外腸内環境モデルを構築した。さらに、炎症応答ヒト大腸オルガノイドのマウス大腸への移植を行い、キメラマウスを作成した。
2: おおむね順調に進展している
肝臓と腸管の体外共培養の条件を検討し、短期間の培養に成功している。炎症応答ヒト腸管オルガノイドの構築やキメラマウスの作成など当初予定した計画を遂行しているため。
肝臓と腸管の長期共培養系の構築を目指す。共培養と単独培養における臓器形質差異を評価項目に準じて解析を行う。差異を認めた形質について、幹細胞機能、細胞死機構との関連を分子生物学的に解析する。また培地中の因子同定のために単独培養と共培養の培地を質量分析にて異なる成分を検出する。またexosomeを濃縮分離し、exosome中の共培養特異的アミノ酸、遺伝子を同定する。
すべて 2020 2019
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件)
Biochemical and Biophysical Research Communications
巻: 524 ページ: 533～541
10.1016/j.bbrc.2020.01.108
FEBS Lett.
巻: ahead of print ページ: ahead of print
10.1002/1873-3468.13748
Regen Ther.
巻: 13 ページ: 1-6
10.1016/j.reth.2019.11.004
Biochem Biophys Res Commun.
巻: 523 ページ: 328-335
10.1016/j.bbrc.2019.12.021
Biochem Biophys res Commun.
巻: 522 ページ: 971-977
10.1016/j.bbrc.2019.11.158
Mol Cancer Res.
巻: 17 ページ: 1459-1467
10.1158/1541-7786.MCR-18-1195
