潰瘍性大腸炎・大腸がんモデルにおける残存細胞群の粘膜再生とがん化特性の解明

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令和4年度は ①大腸炎モデル(DSS)および大腸炎関連がんモデル(AOM/DSS)におけるUnrestituted cells (UCs) の大腸陰窩幹細胞および娘細胞特性の解析 ②DSSモデルおよびAOM/DSSモデルにおけるオルガノイド作製と解析 ③DSSモデルおよびAOM/DSSモデルにおけるトレーシング解析、に取り組んだ。実験①では、AOM/DSSモデルとDSSモデルにおけるUCsの細胞特性を比較解析した結果、AOM/DSS群のUCsはDSS群と同様にDLL1陽性細胞が主要構成細胞である一方で、SOX9とLGR5の発現強度には変化がみられ、DSSモデルでは少数であったActive-Intestinal stem cell (LGR5強陽性SOX9弱陽性)およびSlowly-cycling Secretory precursor (LGR5弱陽性SOX9弱陽性) が維持される傾向が強いことがわかった。UCsはヘテロな発現で定義される前駆細胞であることが示唆された。DSSモデルとAOM/DSSモデルにおけるUCsの細胞特性の違いは、異なる実験条件を設定することにより、UCsが粘膜再生とがん化の両側面をもつという仮説を検証可能であることを示している。実験②では大腸オルガノイドの作製に成功した。全群でLGR5、SOX9に陽性細胞がみられ、特にAOM/DSS群ではLGR5、γ-H2AX (DNA傷害指標)に強い陽性を示した。これらの結果は、in vitroでのUCsの細胞特性の再現に向けて大きな前進であるといえる。実験③では、潰瘍期にはBrdU標識UCsが観察されたが再生期では大勢が非標識UCsであった。この結果は、UCｓの由来が一連のものではない細胞集団であることを示唆しており、さらに詳細なトレーシング解析を実施することがUCsの動態解明につながると傍証を得ることができた。