自己組織化に依存しない多細胞人工発癌オルガノイドモデルの開発と細胞連関解析
| Project/Area Number |
21K19476
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 53:Organ-based internal medicine and related fields
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
朝比奈 靖浩 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座教授 (00422692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柿沼 晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30372444)
岡本 隆一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (50451935)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | ヒトiPS細胞 / オルガノイド / 肝細胞 / 肝癌 |
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| Outline of Research at the Start |
発癌の結果を後方視的に捉える従来の研究では、肝発癌や病態進展に関わるメカニズムの解明は困難である。また、ヒトにおける病態解析を進めるためには、遺伝子編集が可能なヒト生理的細胞の長期培養が必要であるが、これまでこれを可能とする成功例はない。本研究では、申請者らのヒトiPS細胞に関わる知的・技術的基盤に基づき、これらの課題を克服する培養技術と解析モデルを開発し、肝発癌や肝病態の形成に関わるメカニズムの解明をめざす。
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| Outline of Annual Research Achievements |
発癌や病態形成には、標的細胞における後天的遺伝子異常の蓄積と、組織微小環境を構築する各細胞との細胞連関が関与すると考えられるが、肝臓においてはこの解析をin vitroで可能とする長期培養可能なヒト生理的成熟肝細胞株は存在しない。さらに生理的な培養肝細胞に遺伝子改変群を加えかつ構成細胞の均質化と定量化が可能な多細胞培養体がないために十分な知見は得られていない。本課題では以下を目的として研究を行った：1)長期培養可能なより生理的なヒト成熟肝細胞株の樹立、2)これに病態形成に関わる後天的遺伝子変異群を順次導入することによる、発癌過程をプロスペクティブに再現しうる人工的発癌モデルの構築、3)さらにこれと臓器を構成する各種細胞とを用いて、既報とは全く異なる自己組織化に依存しない多細胞オルガノイドの開発。種々の培養条件の探索を行った結果、肝細胞の形質を保持しつつ長期培養可能な肝細胞オルガノイドの培養法を見出した。得られたオルガノイドの形質を形態学的および網羅的遺伝子発現解析、一細胞解析等を用いて分析し、多細胞オルガノイド構築のための基盤情報を得た。また、ヒトiPS細胞においてゲノム編集を行い、肝癌の臨床検体で認められたゲノム情報を忠実に再現する遺伝子改変ヒトiPS細胞を複数株樹立した。特にウイルスゲノムが宿主ゲノムに挿入することが関与する病態形成過程において、癌化の初期段階に関わる機序を明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
病態解析オルガノイドモデル開発の基盤となる成熟形質を保持しつつ長期培養可能な肝細胞オルガノイド培養法を見出し、得られた培養体の詳細な解析を行うことができた。また、ゲノム編集により樹立した遺伝子改変ヒトiPS細胞を用いて、肝細胞系譜細胞へ分化誘導した際の形質を解析し、ゲノム要因が関与するがん化初期過程を明らかとすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒトiPS細胞から星細胞への分化誘導法を改良し、その活性化状態を解析するとともに、肝細胞オルガノイドとの共培養条件を探索し、自己組織化に依存しない多細胞オルガノイドの開発を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(38 results)
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[Journal Article] The early neutrophil-committed progenitors aberrantly differentiate into immunoregulatory monocytes during emergency myelopoiesis2023
Author(s)
Ikeda N, Kubota H, Suzuki R, Morita M, Yoshimura A, Osada Y, Kishida K, Kitamura D, Iwata A, Yotsumoto S, Kurotaki D, Nishimura K, Nishiyama A, Tamura T, Kamatani T, Tsunoda T, Murakawa M, Asahina Y, Hayashi Y, Harada H, Harada Y, Yokota A, Hirai H, Seki T, Kuwahara M, Yamashita M, Shichino S, Tanaka M, Asano K.
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 42
Issue: 3
Pages: 112165-112165
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Factors associated with liver injury and prognosis in advanced cancer patients treated with immune checkpoint inhibitors.2023
Author(s)
Kaneko S, Asahina Y, Nakagawa M, Murakawa M, Miyazaki Y, Asakage T, Fukuda S, Namiki T, Kano Y, Nagata M, Tsuchiya J, Miyoshi M, Kitahata-Kawai F, Nitta S, Itsui Y, Kakinuma S, Okamoto R.
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Journal Title
Hepatology Reserch
Volume: 53
Issue: 5
Pages: 450-459
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinical Usefulness of Monitoring Muscle Volume during Atezolizumab Plus Bevacizumab Therapy in Patients with Unresectable Hepatocellular Carcinoma.2022
Author(s)
Matsumoto H, Tsuchiya K, Nakanishi H, Hayakawa Y, Yasui Y, Uchihara N, Suzuki K, Tanaka Y, Miyamoto H, Ishido S, Yamada M, Keitoku T, Nobusawa T, Higuchi M, Takaura K, Tanaka S, Maeyashiki C, Tamaki N, Takahashi Y, Kurosaki M, Asahina Y, Okamoto R, Izumi N.
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Journal Title
Cancers (Basel)
Volume: 14
Issue: 14
Pages: 3551-3551
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Liver-related events after direct-acting antiviral therapy in patients with hepatitis C virus-associated cirrhosis2022
Author(s)
Tahata Y, Hikita H, Mochida S, Enomoto N, Kawada N, Kurosaki M, Ido A, Miki D, Yoshiji H, Takikawa Y, Sakamori R, Hiasa Y, Nakao K, Kato N, Ueno Y, Yatsuhashi H, Itoh Y, Tateishi R, Suda G, Takami T, Nakamoto Y, Asahina Y, et al.
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Journal Title
Journal of Gastroenterology
Volume: 57
Issue: 2
Pages: 120-132
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Hepatocellular carcinoma recurrence after direct-acting antiviral therapy: an individual patient data meta-analysis2021
Author(s)
Sapena V, Enea M, Torres F, Celsa C, Rios J, Rizzo GEM, Nahon P, Marino Z, Tateishi R, Minami T, Sangiovanni A, Forns X, Toyoda H, Brillanti S, Conti F, Degasperi E, Yu ML, Tsai PC, Jean K, El Kassas M, Shousha HI, Omar A, Zavaglia C, Nagata H, Nakagawa M, Asahina Y, et al
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Journal Title
Gut
Volume: in press
Issue: 3
Pages: 323663-323663
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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