ヒト生体に近い腸上皮単層モデルを作製可能（Altis Biosystems 社）

Vol. 109　ヒト生体に近い腸上皮単層モデルを作製可能

Altis 社があるのは、アメリカ屈指のバイオ技術の拠点として知られるノースカロライナ州の「リサーチ・トライアングル地域」です。ここはデューク大学など 3 つの有名大学をはじめ、多くのバイオベンチャーや期待の新興企業がひしめき合う、巨大な研究エリアです。
Altis 社自体も、ノースカロライナ大学チャペルヒル校のアカデミック研究から誕生したベンチャー企業です。ヒト腸上皮の高度なモデル開発を専門とする 3 名の教授（Nancy Allbritton 博士、Chris Sims 博士、Scott Magness 博士）が、その成果を形にするために立ち上げました。

近年アメリカの研究現場で【従来の動物モデルが必ずしもヒトの生物学的反応を正確に反映しているわけではない】という認識が広まっています。米国食品医薬品局（FDA）や国立衛生研究所（NIH）といった公的組織も、ヒト相関性がより高い動物実験代替技術の開発を積極的に推奨しています。こうした動きは、米国に限ったことではありません。オルガノイドや生体模倣システム（MPS）、次世代型の上皮モデルといった、最新の細胞培養モデルへの注目が一気に高まっています。
リサーチ・トライアングルは、こうした新しい実験手法を広めるリーダー的存在です。ここには、国立環境健康科学研究所（NIEHS）と米国環境保護庁（EPA）という 2 つの主要な連邦研究機関が拠点を置いており、動物実験の代替法の普及や、化学物質および薬物の安全性を評価するための『New Approach Methodologies（NAMs）』の開発を長年にわたり牽引してきました。

こうした背景から開発されたのが、Altis 社のヒト初代腸管幹細胞由来の腸上皮モデル「RepliGut」です。このシステムは、ヒト腸管粘膜の生理学的特徴を再現するように設計されています。
これまで、腸の研究には「Caco-2」という大腸がん由来の上皮細胞モデルが長年使われてきましたが、がん細胞であるため、本物の健康な腸とは性質が異なるという制約がありました。
RepliGut では、不死化細胞株ではなくヒトの初代腸管細胞を使用しています。細胞は幹細胞の増殖期を経て、極性のある単層構造を形成します。成熟期において、細胞は腸上皮特有の細胞型（吸収上皮細胞、杯細胞、内分泌細胞など）に分化、バリア機能を有するタイトジャンクションを形成します。 作製したモデルでは代謝酵素やトランスポーターなど薬物代謝・吸収に重要なタンパク質が発現し、薬物透過性、トランスポーター活性、代謝機能といった、創薬に欠かせないプロセスの評価が可能になります。

高度な生体モデルを開発する上で、腸管幹細胞を安定して分化維持させ、バリア機能を一定に保つようにさせること、ロット間での再現性が高い細胞培養を可能にする製造プロセスの開発など、いくつもの技術的課題を克服する必要がありました。
一方、オルガノイドやマイクロ流体デバイスを用いた生体模倣システム（organ-on-chip）といった技術は、貴重な知見をもたらす一方で、製薬研究の日常的なルーチン作業への組み込みが難しい面もあります。
Altis 社は、本物のヒトの細胞が持つメリットを活かしつつ、創薬研究に不可欠な再現性とスケーラビリティ（拡張性）を追求しまし た。RepliGut Planar は、 標準的なマル チウェルプレートにそのまま組み込める『平面培養（planar culture）』形式でデザインされています。そのため、特殊な装置や複雑な実験セットアップは必要ありません。

高度な腸管モデルは、バイオ医学研究の多岐にわたる分野でますます重要性を増しています。ペプチドのような複雑な分子や吸収されにくいタイプの新薬候補が増えているため、in vitro でヒトの腸の反応をどれだけ正確に再現できるかが、新薬開発の成否を分ける重要なカギとなっています。

腸管の炎症、経口薬の吸収、薬物相互作用評価、腸管トランスポーターや代謝酵素の役割の分析

薬物代謝・薬物動態（DMPK）試験

腸の生理機能、疾患メカニズム、代謝異常、炎症性疾患、宿主とマイクロバイオーム（腸内細菌叢）の相互作用の研究

ヒト小腸／大腸の単層モデル作製キット｜RepliGut Planar Kit
RepliGut Immune Co-Culture Kit
RepliGut システムを用いた受託サービス