Analysis of pathogenesis of necrotizing enterocolitis using fetal intestinal organoids

2024 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K07265
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 神山 雅史 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい准教授 (20403074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松木 杏子 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (00961765) ; 奥山 宏臣 大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30252670) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 壊死性腸炎 / 腸オルガノイド

Outline of Annual Research Achievements

壊死性腸炎(NEC)は早産・低出生体重児に好発し，周産期医学の進歩した現在においても予後不良な疾患である。腸管の未熟性に感染や虚血などのストレスが加 わることで発症すると推測されている。
NECは早期産児に発症するため、 成熟児との違いを網羅的に探索する目的で、胎仔(胎生18.5日)・新生仔(生後10日)・成体 (8週齢)マウスの回腸上皮細胞を用い たRNA-seq解析を行い、α-defensinの産生に関わる遺伝子の発現が、胎仔において顕著に低下していることを見出した。α-defensinは腸管上皮のPaneth細胞が 分泌する抗菌ペプチドであり、Paneth細胞はその機能の発達時期がNECの好発時期に重なることから、NECの病態解明において注目されている。またα-defensin は母乳にも含まれる(Agakidou et al. Journal of Clinical Medicine 2022)ことがわかっており、母乳はNECに対し保護的に働くことも報告されていることか ら、α-defensinによるNECの制御機構の存在が示唆された。
一方、NEC の腸管組織において自然免疫に重要な役割を果たすToll-like receptor (TLR)-4 の発現が亢進していることが報告されており、α-defensinと共に 我々はTLR-4に着目している。現時点で、TLR-4に関しては胎仔期から正産期にかけての未熟な腸管におけるその遺伝子発現のスクリーニングは実現に至っていな い。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究を進めるにあたり、日常の臨床業務のエフォート率が高い状態が継続しており、研究時間を確保できない状況であるため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に基づき、胎仔期から正産期にかけての未熟な腸管における遺伝子発現のスクリーニングを行い、既報のTLR-4や我々の着目するα-defensinの発現など も含めて標的とする遺伝子・蛋白を明らかにする。胎生後期マウスの小腸を単離・培養することで作成した胎仔腸オルガノイドにおいて、TLR-4やα-defensinな どの標的蛋白の発現を測定し、その経時的な変化を調べる。
進捗の遅れに対する対応策として、臨床業務の軽減をはかり研究遂行に割くエフォートを確保することが必要である。

Causes of Carryover

研究計画通りの進捗が得られていないため使用額が少ない。今後の研究の推進方策に基づき使用する予定である。