変異細胞と正常細胞の相互作用による腸上皮組織の恒常性制御機構の解明

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2009年に、小腸上皮からin vitroで腸管オルガノイドを培養する方法が確立された。また、ショウジョウバエや培養細胞を用いた研究から、正常細胞中に変異細胞が出現した際に、適応度の高い細胞が「勝者」として生き残り、適応度の低い細胞が「敗者」として排除される「細胞競合」という現象が報告されている。哺乳類の生体内においては、出現した変異細胞が「敗者」となった場合、組織はがん化から守られ、変異細胞が「勝者」となった場合は、腫瘍形成へと進展する可能性が考えられる。しかしながら、哺乳類の生体内における変異細胞と正常細胞の相互作用についてはほとんど明らかにされていない。そこで私は、「細胞競合」により、組織の恒常性が維持されているのではないかと仮説を立て、本研究に着手した。本研究では、生体内の腸上皮と高い相同性を示す腸管オルガノイドを用いることで、腸上皮組織に出現した変異細胞と周囲の正常細胞の細胞間相互作用とその意義を明らかにすることを目的としている。私はまず、腸管オルガノイドの培養条件を検討し、変異細胞をモザイクに出現させるために最適な培養条件を確立した。作成した腸管オルガノイドについては、共焦点顕微鏡を用いて細胞分布とその構造を観察することで評価した。さらに、腸管オルガノイドでモザイクに変異細胞を出現させるため遺伝子導入の条件を検討し、複数の遺伝子について発現プラスミドを設計、コンストラクションを行った。