培養大腸上皮細胞への遺伝子導入技術の開発

培养结肠上皮细胞的基因转移技术的发展

• 批准号: 24790684
• 负责人: 油井 史郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24790684/
• 关键词: 遺伝子操作技術; 腸管上皮初代培養技術; 再生医療; 疾患感受性遺伝子

本申請研究においては、我々が独自に開発したマウス・ヒトの大腸上皮幹細胞培養技術(TMDU法）をベースとして、これら体外で培養している幹細胞への遺伝子導入技術に関する研究を遂行した。TMDU法に限らず近年報告された各種の腸管上皮幹細胞の体外培養技術は、特定の3次元基質に腸管上皮の幹細胞を包埋して培養する3次元培養という特徴を持っている。この環境下では、腸管上皮細胞が3次元的な広がりを有する構造物（オルガノイド）を形成し、この構造物の内腔は上皮細胞によって閉じられた空間となっている。本研究においてはまず、この特徴的な立体構造が、培養腸管上皮細胞の遺伝子操作を行う際に、ウイルスなどの発現遺伝子の運搬体（ベクター）が上皮に侵入することを困難にしていることを見出した。そして上皮細胞へのベクター侵入経路が閉鎖空間に接する管腔側であると仮定し、上皮細胞の管腔側に容易にアプローチの可能な既報とは異なる新しい培養方法を確立し、この新しい培養方法を用いることで容易にウイスルベクターを用いた遺伝子導入が可能であることを見出した。この感染法は極めて簡便にかつ効率よく遺伝子導入が可能である。このような遺伝子操作技術は、上皮における発癌メカニズムの解明や難治性ヒト腸管炎症性疾患における上皮機能の解析など、疾患の原因を解明する際に有用な技術であるのみならず、培養腸管上皮細胞を再生医療の資源として使用するAdult Stem Therapyの中でも、上皮幹細胞における疾患遺伝子を矯正して体内に戻すことを目的とした遺伝子治療開発において不可欠な基盤技術でもある。今後はウイルスベクターにとどまらず、多くのベクターにおける遺伝子操作効率や安全性を比較検証し、より現実的な基盤技術として提唱できるように改善を行う予定である。

The present application studies the development of stem cell culture technology (TMDU method) for colorectal epithelial cells and the introduction of gene into stem cells cultured in vitro. TMDU method has been reported in recent years. The culture techniques of intestinal epithelial stem cells in vitro and the characteristics of three-dimensional culture of intestinal epithelial stem cells embedded in specific three-dimensional matrix have been studied. In this environment, intestinal epithelial cells form a three-dimensional structure, and the lumen of the structure is closed. In this study, the characteristics of the three-dimensional structure, culture of intestinal epithelial cells during the operation of the gene, the development of the gene carrier (s), epithelial invasion of the difficulties encountered. A new culture method for epithelial cells was established, which was easy to use, and a new method for epithelial cells was established. This infection method is extremely simple and easy to introduce. The technique of gene manipulation is useful in the analysis of epithelial function and the cause of refractory intestinal inflammatory diseases, and in the use of Adult Stem Therapy as a resource for regenerative medicine. Epithelial stem cells are used for the treatment of diseases in vivo. In the future, we will compare and verify the safety of the electronic operation efficiency of the electronic components, and improve the existing base technology.

项目成果

Regeneration of damaged colon tissue by transplanted colon stem cells maintained and expanded in vitro.

通过移植的结肠干细胞在体外维持和扩增来再生受损的结肠组织。

• 作者: Yui S;Nakamura T et al
• 通讯作者: Nakamura T et al

マウス及びヒトの正常な腸管上皮初代培養法の確立

小鼠和人正常肠上皮原代培养方法的建立

• 作者: Yui S;Nakamura T et al;油井 史郎
• 通讯作者: 油井 史郎

分子消化器病 9巻３号

分子胃肠病学第 9 卷第 3 期

• 发表时间: 2012
• 作者: 油井史郎;中村哲也;渡辺 守
• 通讯作者: 渡辺 守