皮膚由来3次元組織構造体（オルガノイド）の培養法の確立と解析

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08801
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53050:皮膚科学関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 大内 健嗣 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 専任講師 (30528419)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ３次元構造体 / オルガノイド / ケラチノサイト

研究成果の概要

マウス皮膚より3次元組織構造体；オルガノイドを作成した。皮膚オルガノイドは基底層側が外側、角化層が内側を向き、内腔に角化物が充満する嚢腫構造を呈し、正常皮膚を模倣する。経時的に観察すると、複数個のケラチノサイトの集塊が発育し、成熟したオルガノイドが形成された。克服すべき課題は、長期培養を可能にすることであった。初代培養と継代培養を比較したRNA-seq解析から、継代によりmTORシグナル伝達経路の抑制が判明した。継代培養群でAktのリン酸化レベルが減少しており、Akt活性が減少しmTOR経路が抑制されることが示唆された。現在、Aktを活性化する小分子SC79が長期培養に寄与するか検証中である。

自由記述の分野

細胞生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、マウス皮膚から正常の皮膚（表皮）を試験管内で再現した機能的オルガノイドの培養系を確立した。皮膚の表皮細胞は生体の恒常性の維持に重要な役割を担っており、皮膚の生体外の器官培養系を確立することは、生体外評価モデルの構築として重要な意味を持つ。長期の継代培養が課題であるが、今後、皮膚オルガノイドの長期培養が可能となることで、表皮の恒常性維持、がん化メカニズムを理解するために最適なプラットフォームを提供することが期待される。また遺伝子改変による疾患モデルに応用可能であり、薬剤スクリーニングも容易となり、臨床に貢献しうると考えられる。