2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel treatment strategy for intestinal failure based on generation and transplantation of intestinal organoids capable of GLP-2 secretion in an inducible manner
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21K19541
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
中村 哲也 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任教授 (70265809)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 有加 順天堂大学, 医学部, 助教 (50813672)
須田 一人 順天堂大学, 医学部, 准教授 (60784725)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 腸オルガノイド / 腸上皮幹細胞 / 腸管不全 / GLP-2 / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
GLP-2は腸上皮内分泌細胞が分泌するペプチドである。このアミノ酸置換（2番目のAla→Gly）で半減期を延長した製剤（Gly2-GLP-2; Teduglutide）は、短腸症候群などにより腸管不全に対する効果が期待される。ただ本剤は経口投与が困難で、しかも頻回かつ長期の注射投与が必要な点で新しい治療開発が望まれている。
本研究では、腸上皮オルガノイド遺伝子改変とマウス移植実験を組み合わせ、誘導薬剤を経口投与すると腸に移植した改変オルガノイドからGLP-2アナログが分泌される新規マウスモデル構築を計画した。現在までに、CRIPR/Cas9システムでの遺伝子編集に必要なドナーベクターを作成した。腸オルガノイドへの遺伝子導入もすでに条件を設定した。オルガノイド移植実験では、マウス大腸の粘膜表層を置換する技術を確立した。具体的には麻酔下にマウスを開腹し、内腔操作を可能とするチューブを大腸に挿入しキレート材を作用させ、上皮解離を可能にする技術を開発した。さらにここへ別に培養したオルガノイド細胞を注入し、上皮解離部に移植する手技も確立した。手術後のマウスが長期にわたり生存し、評価可能とするための条件設定もできた。
今後の計画として、Tet-On誘導性発現システムを用い、Dox与に応答してGLP-2アナログを分泌する腸上皮オルガノイドを作成する。次にこれをマウス大腸の一部に生着させ、Dox経口投与でこの移植片からGLP-2アナログが産生されるマウスモデルを作成し、誘導性GLP-2アナログ産生がSBSモデルマウス残存腸の代償に及ぼす影響を解析する。
腸オルガノイド培養と移植技術を組み合わせる本研究は、移植生着領域に「限局性に」、幹細胞を含み改変した腸上皮で「永続的」に、経口投与するDoxにより「誘導性」にペプチドアナログを分泌する画期的動物モデル構築を図りうる、挑戦的研究である。
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