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2014 年度 実績報告書

遺伝子改変オルガノイドを用いたヒト大腸がん遺伝子の機能的解析基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26293177
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

佐藤 俊朗  慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (70365245)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード下部消化管学 / 大腸がん
研究実績の概要

次世代シークエンス技術の進歩により, 網羅的ながん遺伝子変異同定が可能になった.しかしながら,発がんに寄与するドライバー遺伝子変異の同定はバイオインフォマティクスによるin sillico解析に依存してきた.我々は,大腸上皮組織を体外でミニ組織化し,複数の遺伝子を同時に破壊する,ヒト大腸上皮ノックアウト技術を確立した.本技術を用い,大腸がんの3%程度以上に認める25個の遺伝子を様々な組み合わせでノックアウトまたは変異ノックインし,人工大腸がんの作製およびその細胞生物学的特性の解析を行う.構築されるドライバー遺伝子機能解析基盤は汎用性が高く,様々な創薬スクリーニング応用が期待でき,高い社会的波及効果を併せ持つ.

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

5個の大腸がんに高頻度に認められる遺伝子変異を標的としたCRISPR-Cas9ベクターと遺伝子変異ノックインドナーベクターの作製を行い,ヒト正常大腸オルガノイドに対するエレクトロポレーションによる遺伝子ノックアウトまたは遺伝子変異ノックインを行った.遺伝子変異はSurveyor assayおよびシークエンス解析により確認を行った.遺伝子改変オルガノイドは異種移植により腫瘍形成を認め論文報告を行った(Matano et al. Nature Medicine 2015). さらに,20個の遺伝子に対するCRISPR-Cas9ベクターの作製を完了し, ヒト大腸オルガノイドへエレクトロポレーション,Surveyor assayによる遺伝子ノックアウトを確認した.現在までに,実験計画通り,順調に実験目標が達成されていると考えられる.

今後の研究の推進方策

これまでの研究計画通りに研究は遂行されており,また,当該研究室でこれまでに蓄積されたオルガノイド技術のノウハウを有効利用することにより,順調に研究を推進できると考えている.

次年度使用額が生じた理由

効率的な物品の調達を行った結果である。

次年度使用額の使用計画

本研究計画が効率よく遂行するよう、次年度適正に使用を行う予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Modelling colorectal cancer using CRISPR-Cas9-mediated engineering of human intestinal organoids2015

    • 著者名/発表者名
      Matano M,Date S, Shimokawa M, Takano A, Fujii M, Ohta Y, Watanabe T, Kanai T, Sato T.
    • 雑誌名

      Nature Medicine

      巻: 21(3) ページ: 256-62

    • DOI

      10.1038/nm.3802. Epub 2015 Feb 23.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classical Th1 cells obtain colitogenicity by co-existence of RORγt-expressing T cells in experimental colitis.2014

    • 著者名/発表者名
      Saigusa K, Hisamatsu T, Handa T, Sujino T, Mikami Y, Hayashi A, Mizuno S, Takeshita K, Sato T, Matsuoka K, Kanai T.
    • 雑誌名

      Inflamm Bowel Dis.

      巻: 20(10) ページ: 1820-7

    • DOI

      10.1097/MIB.0000000000000149.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cross-talk between RORγt+ innate lymphoid cells and intestinal macrophages induces mucosal IL-22 production in Crohn's disease.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno S, Mikami Y, Kamada N, Handa T, Hayashi A, Sato T, Matsuoka K, Matano M, Ohta Y, Sugita A, Koganei K, Sahara R, Takazoe M, Hisamatsu T, Kanai T.
    • 雑誌名

      Inflamm Bowel Dis.

      巻: 20(8) ページ: 1426-34

    • DOI

      10.1097/MIB.0000000000000105.

    • 査読あり
  • [学会発表] ミニ組織培養技術の大腸がん研究への応用2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第1回TRC がん幹細胞シリーズセミナー
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2015-02-17
  • [学会発表] ヒト腸管上皮感細胞培養の応用:ニッチシグナルと大腸がん.2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第1回六甲医学研究会
    • 発表場所
      六甲山ホテル
    • 年月日
      2014-11-07
  • [学会発表] The impact of intestinal Organoid culture system on colorectal cancer research.2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      第73回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-26
  • [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture system; Stem Cell Niche and Cancer.2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      The 33rd Sapporo International Cancer Symposium
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-06-27
  • [学会発表] 細胞外環境による腸管上皮幹細胞制御とがん化機構2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗, 太田悠木
    • 学会等名
      第14回日本抗加齢医学会総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      2014-06-08
  • [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture system; Stem Cell Niche and Cancer.2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      GI Researh Academy
    • 発表場所
      東京(ロイヤルパークホテル)
    • 年月日
      2014-06-06
  • [学会発表] The Self-renewing Mechanism of Intestinal Stem Cell: Niche and Cancer2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato, Yuki Ohta, Ai Takano, Shoichi Date, Mamiko Matano, Mariko Shimokawa
    • 学会等名
      47th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists and Asia Pacific Developmental Biology Network
    • 発表場所
      WINC愛知(名古屋)
    • 年月日
      2014-05-28
  • [学会発表] Establishment and Applications of Intestinal Stem Cell Culture System.2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      Annual International Workshop onMucosal Immunology and Vaccine for Young Investigators.
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-05-23
  • [学会発表] 腸管幹細胞とそのニッチ2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      京都大学再生医科学研究所公開シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-05-13
  • [学会発表] 消化管上皮幹細胞培養の基盤と応用2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗,Hans Clevers, 金井隆典
    • 学会等名
      第100回日本消化器病学会総会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2014-04-25
  • [学会発表] 消化器ミニ組織培養の開発とその再生医療応用2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第51回日本臨床分子医学会学術集会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2014-04-11
  • [図書] Wntシグナルによる消化器上皮幹細胞制御2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 総ページ数
      152-155
    • 出版者
      中外医学社
  • [図書] ヒト消化器上皮培養によるオーダーメイド治療への可能性2014

    • 著者名/発表者名
      太田悠木,佐藤俊朗
    • 総ページ数
      85-91
    • 出版者
      先端医学社

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公開日: 2016-06-01  

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