ヒトの腸の免疫センサーはマウスと違う仕組みと判明 腸管オルガノイド「ミニ腸」を用いてヒト腸管タフト細胞モデルを開発~マウス細胞に代わり細胞治療・創薬への応用に期待~

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2026-08-04 成育医療研究センター

国立成育医療研究センターの研究グループは、ヒトES細胞・iPS細胞から作製した多細胞型機能性腸管オルガノイド(ミニ腸)を用い、世界で初めてヒト腸管タフト細胞を安定して誘導・解析できるモデルを構築した。タフト細胞は腸の免疫センサーとして働く希少細胞だが、これまで研究の多くはマウスに依存していた。本研究では、ヒトではTh2サイトカインにNotch阻害を組み合わせることで効率的に誘導できることを示すとともに、マウスとは異なりIL-25をほとんど産生せず、DCLK2が主要マーカーであり、BMPフィードバック機構も働かないことを明らかにした。これにより、ヒトの腸免疫制御はマウスとは異なる独自の仕組みで成り立つことが示され、動物モデルのみではヒトの免疫機構を十分に再現できないことが示唆された。本成果は、炎症性腸疾患、食物アレルギー、寄生虫感染症などの病態解明や、細胞治療・創薬評価に利用できるヒト特異的な研究基盤として期待される。

ヒトの腸の免疫センサーはマウスと違う仕組みと判明 腸管オルガノイド「ミニ腸」を用いてヒト腸管タフト細胞モデルを開発~マウス細胞に代わり細胞治療・創薬への応用に期待~
【図1:ミニ腸を活用したヒトタフト細胞研究の流れ】

<関連情報>

多能性幹細胞由来のミニ腸管によって明らかになった、ヒト腸管タフト細胞の特異な特徴 Unique Human Intestinal Tuft Cell Features Revealed by Pluripotent Stem Cell-Derived Mini-Guts

Masaya Tsukamoto, Tomoyuki Kawasaki, Kenji Ishiwata, Hideaki Morita, Akihiro Umezawa, Hidenori Akutsu
Castro Hep Advances  Available online: 20 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.gastha.2026.101062

Abstract

Background & Aims
Intestinal tuft cells are rare chemosensory epithelial cells critical for mucosal immunity. However, the molecular features of human intestinal tuft cells remain incompletely defined due to limited access to human tissue and known species-specific differences from murine models. We sought to establish a human tuft cell–enriched intestinal organoid system derived from pluripotent stem cells.

Methods
Human pluripotent stem cell–derived intestinal organoids containing epithelial, stromal, and neural components were subjected to Notch pathway inhibition and Th2 cytokine stimulation to promote tuft cell differentiation. Induced tuft cells were analyzed by immunofluorescence, quantitative PCR, and single-cell RNA sequencing, followed by integrated transcriptomic comparison with primary human small intestinal tuft cells.

Results
Tuft cell–enriched organoids were reproducibly generated from three independent human pluripotent stem cell lines. Integrated single-cell transcriptomic analyses demonstrated strong concordance between in vitro–derived and primary human tuft cells. The organoid-derived tuft cells exhibited distinct molecular features, including low and non-enriched IL-25 expression and predominant DCLK2 expression, distinguishing them from murine tuft cells. Under defined experimental conditions, murine-reported regulatory mechanisms, including BMP-dependent negative feedback and goblet cell–mediated lateral inhibition, were not recapitulated.

Conclusion
We establish a human pluripotent stem cell–derived intestinal organoid model that enables enrichment and molecular characterization of human tuft cells. This platform provides a human-specific system for elucidating molecular programs governing tuft cell differentiation and epithelial–immune signaling.

細胞遺伝子工学
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