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2015 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, 准教授 (70365245)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード大腸癌 / 浸潤 / 転移 / オルガノイド / 幹細胞
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, 異種移植実験による浸潤・転移能の変化を検証している.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.

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) 学会発表 (14件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Active and water-soluble form of lipidated Wnt protein is maintained by a serum glycoprotein afamin/α-albumin.2016

    • 著者名/発表者名
      Mihara E, Hirai H, Yamamoto H, Tamura-Kawakami K, Matano M, Kikuchi A, Sato T, Takagi J.
    • 雑誌名

      eLife

      巻: e11621 ページ: 1-19

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7554/eLife.11621

  • [雑誌論文] EHBP1L1 coordinates Rab8 and Bin1 to regulate apical-directed transport in polarized epithelial cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakajo A, Yoshimura SI, Togawa H, Kunii M, Iwano T, Izumi A, Noguchi Y, Watanabe A, Goto A, Sato T, Harada A.
    • 雑誌名

      The Journal of Cell Biology.

      巻: 3 ページ: 1474-1485

    • DOI

      10.1038

  • [雑誌論文] Effcient gene engineering of human intestinal organoid using electroporation.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujii M, Matano M, Nanki K, Sato T*.
    • 雑誌名

      Nature protocol

      巻: 3 ページ: 1474-1485

    • DOI

      10.1038

  • [雑誌論文] Combination Therapy with Infliximab and Thiopurine Compared to Infliximab Monotherapy in Maintaining Remission of Postoperative Crohn's Disease.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakuraba A, Okamoto S, Matsuoka K, Sato T, Naganuma M, Hisamatsu T, Iwao Y, Ogata H, Kanai T, Hibi T.
    • 雑誌名

      Digestion

      巻: 91 ページ: 233-238

    • DOI

      10.1159/000375302

  • [雑誌論文] Ink4a/Arf-dependent Loss of Parietal Cells Induced by Oxidative Stress Promotes CD44-dependent Gastric Tumorigenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Seishima R, Wada T, Tsuchihashi K, Okazaki S, Yoshikawa M, Oshima H, Oshima M, Sato T, Hasegawa H, Kitagawa Y, Goldenring JR, Saya H, Nagano O.
    • 雑誌名

      Cancer Prev Res.

      巻: 8 ページ: 492-501

    • DOI

      10.1158/1940-6207.CAPR-15-0025-T

  • [学会発表] ミニ組織培養技術の応用: がんと幹細胞ニッチ.2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      東京大学医科学研究所学友会セミナー
    • 発表場所
      東京大学医科学研究所(東京都港区)
    • 年月日
      2016-03-24
  • [学会発表] Functional Dynamics of Human Colon Cancer Stem Cells. Cellular Dynamics in Tissues.2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      National Institute for Basic Biology
    • 発表場所
      Main Conference Room, Yamate-Campus(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2016-01-21
  • [学会発表] Dynamics of stem cell system in intestinal epithelium.2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      Biochemistry and Molecular Biology 2015
    • 発表場所
      Symposium 3S4 Cell and Time(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-03
  • [学会発表] Modeling Colorectal Cancer with Oragnoid Culture System.2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      Till&McCulloch Meeting 2015
    • 発表場所
      Till&McCulloch Meeting 2015 Toronto(Canada)
    • 年月日
      2015-10-27
  • [学会発表] Modeling of Colorectal Cancer in a dish using an organoid culture system.2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      112th International Titisee conference
    • 発表場所
      Schwarzwaldhotel Titisee(Germany)
    • 年月日
      2015-10-22
  • [学会発表] ミニ組織培養技術の応用:がんと幹細胞ニッチ.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      日本食品免疫学会
    • 発表場所
      伊藤謝恩ホール(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-16
  • [学会発表] ゲノム編集技術を用いた人工大腸がんの作成と発がんメカニズム研究.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      JBICバイオ関連基盤技術研究会
    • 発表場所
      TIME24ビル(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-09-29
  • [学会発表] ミニ組織培養技術の応用:がんと幹細胞ニッチ.第39回阿蘇シンポジウム.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第39回阿蘇シンポジウム
    • 発表場所
      阿蘇リゾートグランヴィリオホテル(熊本県阿蘇市)
    • 年月日
      2015-07-31
  • [学会発表] オルガノイド技術のがん・再生領域におけるインパクトと挑戦.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第14回SKIP Seminar/第81回FRONTIERS in Medical Seience Seminar Series.
    • 発表場所
      慶應義塾大学信濃町キャンパス総合医科学研究棟(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-07-30
  • [学会発表] Intestinal Stem Cell Niche Signaling in Homeostatic and Diseased Epithelium.2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      GI Researh Academy 2015.
    • 発表場所
      Royal Park Hotel(東京都中央区)
    • 年月日
      2015-06-12
  • [学会発表] 大腸癌オルガノイド培養のインパクト.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第19回GI Cell Biology研究会.
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタンエドモント(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-06-11
  • [学会発表] 3次元オルガノイド培養を用いた幹細胞・がん研究へのアプローチ.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第14回バイオテクノロジー展(BIO tech 2015)
    • 発表場所
      東京ビックサイト(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-05-14
  • [学会発表] Modelling of colorectal cancer using CRISPR/Cas9 mediated engineering of human intestinal organoids.2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiro Sato
    • 学会等名
      American Association of Cancer Research (AACR) annual meeting 2015.
    • 発表場所
      Pennsylvania Convention Center Philadelphia(America)
    • 年月日
      2015-04-18
  • [学会発表] 消化器幹細胞の培養技術確立と再生医療への応用.2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊朗
    • 学会等名
      第29回日本医学会総会 2015 関西.
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-04-12
  • [図書] Mini-Gut Organoids: Reconstitution of the Stem Cell Niche.2015

    • 著者名/発表者名
      Date S, Sato T*.
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      Annual Review of Cell and Developmental Biology.
  • [図書] Back to 2D Culture for Ground State of Intestinal Stem Cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Shimokawa M, Sato T*.
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      Cell Stem Cell.
  • [図書] SnapShot: Growing Organoids from Stem Cells.2015

    • 著者名/発表者名
      Sato T*, Clevers H*.
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      Cell

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公開日: 2017-01-06  

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