(1) ヒトiPS細胞を用いた感染症研究
昨今グローバルな問題となっている感染症（新型コロナウイルス感染症など）において、ヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドを用いた病態解明と創薬が期待されています。ヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドに対して新型コロナウイルスなどを感染させることで、着目する細胞にウイルスが感染できるか、感染によりどのような細胞応答を示すかを明らかにできます。また、ヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドを用いて、感染症のための医薬品候補化合物の薬効評価や毒性予測を行うことで、臨床予測性の高い試験結果が得られるのではないかと期待されています。当研究室では、種々のヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドのうち、呼吸器や大腸オルガノイドを用いて、それぞれ呼吸器や大腸における感染症の病態メカニズム解明および創薬研究に取り組んでいます。また、iPS細胞研究所が保有するヒトiPS細胞バンクを用いて、感染症の症状の個人差の再現とその原因究明も行っています。

(2) 臓器チップ技術を用いたヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドの高機能化
臓器チップ技術は生体内細胞環境を模倣するように、多種類の臓器構成細胞を立体的に配置し、せん断応力や伸縮刺激を与えることにより、臓器機能の一部をin vitroで再現できる手法です。臓器チップ技術を駆使することにより、生体でみられる「動き」（例えば血流や気流、伸縮運動、蠕動運動）をin vitroで再現することができます。ヒトiPS細胞由来の分化誘導細胞やオルガノイドについても、この臓器チップ技術を用いることで、より臓器らしさを獲得し、生体でみられる臓器機能の一部を再現できるようになると期待されています。当研究室では、肺チップや腸管チップ、肝臓チップの開発およびそれらの創薬応用に取り組んでいます。また、これらのチップを用いた感染症研究も実施しています。

1) Exocyst complex component 2 is a potential host factor for SARS-CoV-2 infection
Yi R, et al. iScience. 2022 Nov 18;25(11):105427.

2) SARS-CoV-2 disrupts respiratory vascular barriers by suppressing Claudin-5 expression
Hashimoto R, et al. Sci Adv. 2022 Sep 23;8(38):eabo6783.

3) Cell response analysis in SARS-CoV-2 infected bronchial organoids
Sano E, et al. Commun Biol. 2022 May 30;5(1):516.