2020 Fiscal Year Annual Research Report
Developing alveolar organoid recapitulating injury-regeneration-imflammation-fibrosis
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19K22630
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
森本 充 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70544344)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 肺胞オルガノイド / 肺線維症 / 細胞老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特発性肺線維症(IPF)は肺胞の線維芽細胞が筋繊維化することで肺胞上皮細胞と毛細血管を介したガス交換の効率を下げる疾患であり、３年生存率が50%と大変予後が悪い。肺の繊維化は上皮の損傷-再生の慢性化に起因すると考えられ、線維化部位が肺胞領域であることから肺胞上皮細胞の障害が特に重要である。損傷後、正常に再生されれば炎症は収束に向かうが、継続的な損傷により炎症が慢性化すると過剰に増殖因子を受けた線維芽細胞が筋繊維芽細胞に分化し、組織の繊維化とコラーゲンの沈着を起こして線維症を発症する。本研究の目的は、肺胞オルガノイド培養法を改良し、肺線維症で起こる損傷―再生―炎症―線維化の一連のプロセスを試験管内で再現できる実験系を確立することである。 今年度は、(1)肺胞オルガノイドの血管化、(3)線維化の誘導と検出、(4)細胞ごとの線維化貢献度の定量化を試みた。
これらの検討の結果、肺胞オルガノイドがブレオマイシン処理により肺線維化誘導因子であるTgfb2、Pdgfaなど遺伝子発現が顕著に上昇することを確認できた。さらに、細胞老化を反映する遺伝子群の発現上昇が確認された。最近、細胞老化と肺線維症に密接な関係が明らかになっており、本研究成果は肺線維症がAT2細胞の細胞老化に誘発される可能性を示す新しい知見となった。また、ブレオマイシン処理した肺胞オルガノイド培養の上精を肺線維芽細胞に振りかけることで、筋線維芽細胞が誘導できた。肺線維化の初期段階である損傷―再生―線維化誘導因子の発現を定量的に検定する実験系として有用である。本培養系がさらに技術発展されることで、将来的に新規ターゲットの探索や化合物スクリーニングへの応用も考えられる。
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