腸管上皮－間質ニッチの包括的理解と自己補完的組織培養技術の確立

全面认识肠上皮间质生态位并建立自我互补的组织培养技术

基本信息

批准号：
15J00981
负责人：
杉本真也
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，前年度までに確立した無血清Wnt3a-Afaminを含む移植細胞培養系と，正常ヒト大腸オルガノイドを免疫不全マウスの大腸へ同所異種移植するマウスモデルを用いて，これまで実験モデルの欠如から困難であったin vivoでのヒト大腸幹細胞の時空間ダイナミクスの検討を行った．また，大動物における内視鏡的なオルガノイド自家移植系の移植手技最適化を行い，安全性を確認した．なお，間質細胞と上皮細胞の共培養系は，がん細胞への間質細胞からのニッチ因子供給を検討する実験にも応用できた（Seino et al. Cell Stem Cell 2018）．大腸がんの遺伝学的細胞系譜解析において確立したCRISPR-Cas9システムによるLGR5遺伝子へのCreERT2のノックインとCre依存的に発現するRainbowレポーターを組み込んだオルガノイドを作成する手法を（Shimokawa et al. Nature 2017），正常大腸オルガノイドへ応用することでヒト腸管上皮のLGR5陽性細胞から産生される子孫細胞のクローンを異なる色で標識することが可能となった．このオルガノイドをマウス腸管へ同所異種移植することにより，ヒト大腸上皮細胞の遺伝学的細胞系譜解析が可能となり，ヒトLGR5陽性幹細胞の自己複製能および多分化能をin vivoにおいてはじめて実証することに成功した（Sugimoto et al. Cell Stem Cell 2018）．これにより，ヒト腸管上皮オルガノイドの移植細胞としての可能性が示され，in vivoでのヒト大腸幹細胞の機能的挙動の観察が可能となったのみならず，この移植モデルと遺伝子改変オルガノイドを組み合わせることで，腸内におけるヒトの腫瘍形成に関する病態理解を進展させる可能性をもつ有用なリソースになるものと考えられる．

This year, we investigated the spatiotemporal dynamics of human colon stem cells in vivo, which was difficult due to the lack of experimental models, using a transplanted cell culture system containing serum-free Wnt3a-Afamin, which was established up until the previous year, and a mouse model in which normal human colon organoids are orthotopic xenografted into the large intestine of immunodeficient mice.此外，我们对大型动物的内窥镜类器官自身移植系统进行了植入技术的优化，以确认安全性。此外，基质细胞和上皮细胞的共培养系统也可以应用于实验中，以检查从基质细胞到癌细胞的小裂因子的供应（Seino等，Cell。Cell。CellStem Pell 2018）。通过使用在结肠癌的遗传细胞谱系分析中建立的CRISPR-CAS9系统来创建有机体，将Creert2敲入creert2敲入中的LGR5基因和CRE依赖性表达的彩虹报告基因（Shimokawa etal。Nature2017）（Shimokawa et al. Nature 2017）（创建cret2正常的结肠器官，已经有可能在人类肠上皮中具有不同颜色的LGR5阳性细胞产生的后代细胞的克隆。该器官在小鼠肠道中的原位异种植入能够分析人类结肠上皮细胞的遗传细胞谱系，并能够在体内首次证明人LGR5阳性干细胞的自我更新和多能潜在的潜在（Sugimoto等人细胞干细胞2018）。这证明了人类肠上皮器官作为移植细胞的可能性，从而可以观察到体内人类结肠干细胞的功能行为，并且相信将这种移植模型与遗传修饰的类器可以提供的有用资源相结合，可以提供一种有用的资源，可以推动对人类肿瘤的病理理解直肠的病理学的潜力。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Gut environments and human colorectal carcinogenesis.

肠道环境和人类结直肠癌发生。

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Toshiro Sato;Shinya Sugimoto;Mami Matano
通讯作者：
Mami Matano

Stem Cell Research and Treatment: From Bench to Clinical Practice.

干细胞研究和治疗：从实验室到临床实践。

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Makoto Mutaguchi;Makoto Naganuma;Yasushi Iwao;Tomohiro Fukuda;Shinya Sugimoto Kosaku Nanki;Shinta Mizuno;Haruhiko Ogata;Takanori Kanai;Shinya Sugimoto
通讯作者：
Shinya Sugimoto

寛解期潰瘍性大腸炎における腸内・口腔内細菌叢の構成と予後との関連の検討

缓解期溃疡性结肠炎肠道和口腔菌群组成与预后关系的研究

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
大野恵子;水野慎大;清原裕貴;杉本真也;南木康作;牟田口真;中里圭宏;筋野智久;長沼誠;金井隆典
通讯作者：
金井隆典

Cultivation of human norovirus using human duodenal organoids.

使用人十二指肠类器官培养人诺如病毒。

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Akira Fujimoto;Kei Haga;Shinya Sugimoto;Toshiro Sato;Yen Hai Doan;Motohiro Miki;Reiko Takai-Todaka;and Kazuhiko Katayama.
通讯作者：
and Kazuhiko Katayama.

潰瘍性大腸炎症例の散発性大腸腫瘍の臨床像

溃疡性结肠炎散发性结肠肿瘤的临床特征