Mechanism regulating proliferation and differentiation of liver stem cells

• Project/Area Number: 19790472
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Gastroenterology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KAMIYA Akihide The University of Tokyo, 医科学研究所, 助教 (30321904)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,550,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2008: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 肝幹細胞 / 肝再生 / 肝臓病学

Research Abstract

我々は、より効率的なマウス胎仔肝幹細胞の分離を目指したスクリーニングを行い、E13-14 の肝幹・前駆細胞にCD13 やCD133 が強く発現することを見出した。これらの抗原抗体を用いたclone sorting による培養を行なうと、single cell 由来の大型でアルブミン(肝細胞マーカー)・cytokeratin 19(CK19, 胆管細胞マーカー)両陽性のコロニーが形成できた。つまり、CD13 やCD133 陽性細胞が高い増殖能と二方向の分化能を持つ細胞であることがin vitro で示された。また、CD13 陽性細胞を、薬剤および肝切除により肝再生を誘導したマウスに移植することで、生体内で生着・増殖することを示した。
Sall4はES細胞で未分化性維持や分化決定に重要な役割を果たしている転写因子である。Sall4はマウス肝臓由来Dlk+CD45-Ter119-分画のhepatoblast に発現し、成体の肝細胞では発現を認めず、肝発生進行に伴い発現は減少した。Hepatoblast にSall4を強制発現し肝細胞分化を誘導するオンコスタチンMや細胞外マトリクス存在下で培養したところ、肝細胞分化が抑制された。逆に胆管分化を誘導するコラーゲンゲル包埋培養では、CK19+のbranching構造の数と大きさが増加した。一方Sall4をノックダウンするとbranching構造形成が抑制された。胆管障害マウスへSall4強制発現hepatoblastを移植すると胆管へ高率に分化することからSall4はhepatoblastの肝細胞分化を抑制する一方で胆管細胞分化を促進し、hepatoblastの2方向分化決定に重要な役割を担う可能性が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Sall4 regulates cell fate decision in fetal hepatic stem/progenitor cells. (2009)
  • Author(s): Oikawa T, Kamiya A, Kakinuma S, Zeniya M, Nishinakamura R, Tajiri H, Nakauchi H
  • Journal Title: Gastroenterology 136 Pages: 1000-1011
• [Journal Article] Analyses of cell surface molecules on hepatic stem/progenitor cells in mouse fetal liver. (2009)
  • Author(s): Kakinuma S, Ohta H, Kamiya A, Yamazaki Y, Oikawa T, Okada K, Nakauchi H
  • Journal Title: J. Hepatol. in press
• [Journal Article] Sa114 regulates cell fate decision in fetal hepatic stem/progenitor cells (2009)
  • Author(s): Oikawa T, Kamiya A, Kakinuma S, Zeniya M, Nishinakamura R, Tajiri H, Nakauchi H
  • Journal Title: Gastroenterology 136 Pages: 1000-1011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analyses of cell surface molecules on hepatic stem/progenitor cells in mouse fetal liver (2009)
  • Author(s): Kakinuma S, Ohta H, Kamiya A, Yamazaki Y, Oikawa T, Okada K, Nakauchi H
  • Journal Title: Journal of Hepatology (In press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prospero-Related Homeobox 1 and Liver Receptor Homolog 1 Coordinately Regulate Long-Term Proliferation of Murine Fetal Hepatoblasts. (2008)
  • Author(s): Kamiya A, Kakinuma S, Onodera M, Miyajima A, Nakauchi H
  • Journal Title: Hepatology 48 Pages: 252-264
• [Journal Article] Prospero-Related Homeobox 1 and Liver Receptor Homolog 1 Coordinately Regulate Long-Term Proliferation of Murine Fetal Hepatoblasts. (2008)
  • Author(s): Akihide Kamiya, Sei Kakinuma, Masafumi, Onodera, Atsushi Miyalima and Hiromitsu Nakauchi
  • Journal Title: HEPATOLOGY (In press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マウス正常成体肝臓からの肝幹・前駆細胞の分離と増殖・分化誘導機構 (2009)
  • Author(s): 紙谷聡英
  • Organizer: 第43回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-05-31
• [Presentation] Prospective and clonal analyses of hepatic stem/progenitor cells during liver development FASEB summer research conference Liver Growth (2008)
  • Author(s): Akihide Kamiya, Sei Kakinuma, Hiromitsu Nakauchi
  • Organizer: Development and Disease
  • Place of Presentation: Colorado, USA
• [Presentation] Prospective and clonal analyses of hepatic stem/progenitor cells during liver development (2008)
  • Author(s): Akihide Kamiya, Sei Kakinuma, Hiromitsu Nakauchi
  • Organizer: FASEB summer research conference Liver Growth, Development and Disease
  • Place of Presentation: Snowmass, Colorado, USA
• [Presentation] Clone-sorted culture systemを用いたマウス正常成体肝臓における肝幹細胞の解析 (2008)
  • Author(s): 紙谷聡英、柿沼晴、中内啓光
  • Organizer: 第12回日本肝臓学会大会(JDDW2008, 東京)
  • Place of Presentation: 高輪・東京
• [Presentation] Prox1およびLrh1の協同的作用によるマウス胎生肝幹・前駆細胞の増殖制御 (2007)
  • Author(s): 紙谷聡英・柿沼晴・中内啓光
  • Organizer: 第14回肝細胞研究会
  • Place of Presentation: 城山観光ホテル(鹿児島)
  • Year and Date: 2007-06-22
• [Presentation] マウス成体正常肝臓からの肝幹・前駆細胞の分離と増殖・分化誘導機構 (2007)
  • Author(s): 紙谷聡英
  • Organizer: 第43回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: ホテルグランパシフィックメリディアン
  • Year and Date: 2007-05-31