”異なる上皮の接点”の形成・維持機構の解明と試験管内発がんモデルの開発

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26253069
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 川口 義弥 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (60359792)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 食道胃接合部

研究実績の概要

食道―胃接合部形成機構の解明を目指し、GATA4-tdTomato/SOX2-GFPダブルレポーターマウスを主軸としたmouse geneticsとin vitro organoid作成技術を組み合わせた研究を展開した。その結果、①食道／胃は共にGATA4/SOX2共陽性のprimitive gut tubeに由来するが、GATA4発現領域は次第に尾側にシフトし濃度勾配を形成する。胎生13.5日頃に明確な口側境界を示し、それは食道―胃接合部形成領域に一致した。一方、SOX2はp63発現を介して扁平上皮の重層化に寄与することが分かった。胎生13.5日のRainbow MouseからSOX2+GATA4low, SOX2/GATA4mid, SOX2/GATA4highに細胞分取してin vitro でオルガノイドを形成させると、それぞれ食道オルガノイド、移行上皮オルガノイド、胃オルガノイドになり、この時期のSOX2/GATA4発現量による運命決定機構が示された。②成体マウスの食道―胃接合部に、限局したリン酸化ERKの発現を見出した。発生を遡ってみると、胎生15.5日以前は食道側の広い領域にpERKが発現しているが、それが次第に狭まってくることが分かった。これはGATA4陽性上皮を裏打ちする間質細胞由来のFgf10がSOX2陽性細胞に発現するFgf2Rを介しているものと考えた。これを前述のオルガノイドアッセイで検証したところ、確かにSOX2+GATA4low, SOX2/GATA4mid細胞ではオルガノイドの増大を認めたが、SOX2/GATA4high細胞では増殖が乏しいことが確認された。pERK発現領域の限局化には、GATA4陽性細胞内のMAPK inhibitor発現、さらにはpERKとGATA4自身によるSOX2抑制を介したFgf2R抑制が関与していると考えられる。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Hebrew University(イスラエル)
  • 国名: イスラエル
  • 外国機関名: Hebrew University
• [雑誌論文] Ptf1a inactivation in adult pancreatic acinar cells causes apoptosis through activation of the endoplasmic reticulum stress pathway. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakikubo M, Furuyama K, Horiguchi M, Hosokawa S, Aoyama Y, Tsuboi K, Goto T, Hirata K, Masui T, Dor Y, Fujiyama T, Hoshino M, Uemoto S, Kawaguchi Y.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 ページ: 15812
  • DOI: 10.1038/s41598-018-34093-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Exocrine tissue-driven TFF2 prevents apoptotic cell death of endocrine lineage during pancreas organogenesis (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirata K, Kodama S, Nakano Y, Minaki-Nakagawa Y, Aoyama Y, Sakikubo M, Goto T, Yoshida M, Masui T, Yamamoto T, Uemoto S, Kawaguchi Y
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: 1636
  • DOI: 10.1038/s41598-018-38062-9.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In vivo reprogramming drives Kras-induced cancer development (2018)
  • 著者名/発表者名: Shibata H, Komura S, Yamada Y, Sankoda N, Tanaka A, Ukai T, Kabata M, Sakurai S, Kuze B, Woltjen K, Haga H, Ito Y, Kawaguchi Y, Yamamoto T, Yamada Y.
  • 雑誌名: nature Communications 巻: 9 ページ: 2081
  • DOI: 10.1038/s41467-018-04449-5.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 膵立体構築における細胞間相互作用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 川口義弥
  • 学会等名: 第119回日本外科学会
  • 招待講演