| Project/Area Number |
23K08053
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上芝原 佑 東京大学, 医科学研究所, 特任研究員 (70938828)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 康晴 東京大学, 医科学研究所, 特任助教 (60375235)
谷口 英樹 東京大学, 医科学研究所, 教授 (70292555)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | B型肝炎 / ヒトiPS細胞 / 肝臓オルガノイド / HBVエントリー / B型肝炎ウイルス / 感染耐性 |
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| Outline of Research at the Start |
B型肝炎ウイルス（HBV）はヒト肝細胞に感染後、核内に安定的に存在するため、根治療法が確立されていない。本研究では、B型肝炎ウイルスの排除に向けた新たなアプローチとして、B型肝炎耐性を付与した肝臓オルガノイド移植の有用性についての検討を試みる。具体的には、ヒト肝細胞が発現する細胞膜タンパク質のうちHBVのエントリーに必須と考えられる因子（Na+/タウロコール酸共輸送ポリペプチド：NTCP）を人為的に欠損する肝細胞を創出し、HBV感染耐性を示すヒト肝臓組織類似体（ヒト肝臓オルガノイド）を再構成するための技術および移植法の開発を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
B型肝炎ウイルス（HBV）の感染者は世界中で20億人、HBV関連疾患の死亡者数は年間50-70万人と推定され有効な治療法の確立が急務となっている。HBVは感染後、ヒトゲノムに組み込まれるが、感染患者からHBVを完全排除するための治療法は確立されていない。そのため、化学療法や免疫抑制時にHBVが再活性することが大きな問題となっている。一方で申請者らは、世界に先駆けてヒトiPS細胞から肝臓オルガノイド（hiPSC肝臓オルガノイド）を人為的に再構成する方法の開発に成功しており、さらに、hiPSC肝臓オルガノイドを対象とするHBVの感染評価系を確立している（EBioMed 2018）。
また、我々の研究グループは先行研究において、HBVが肝細胞のエントリーに用いる感染受容体（タウロコール酸ナトリウム共輸送ポリペプチド：NTCP）をノックアウトしたhiPS細胞由来肝細胞では、HBVに高い感染耐性を示すことを見いだしている。HBVに感染耐性を持つ肝臓組織を人為的に創出する技術は、B型肝炎に起因する肝硬変・肝不全等の治療に有益となる可能性を持つ。
本研究では、申請者らが確立したhiPSC肝臓オルガノイド創出技術およびHBV感染評価系を駆使し、HBVに感染耐性を持つヒトiPSC肝臓オルガノイドの創出技術を確立し、生体内でHBVに感染耐性を示す肝臓組織を再構築するための手法の開発を試みる。具体的には、hiPS細胞を対象としたゲノム編集による肝臓機能を保持するヒトiPSC由来肝細胞創出技術の開発、HBV感染耐性を示すヒトiPSC肝臓オルガオルガノイドの再構成、HBV感染耐性を示すヒトiPSC肝臓オルガオルガノイドを用いた移植法の確立に向けた研究開発を推進する。
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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
本研究では、ヒトiPS細胞を対象とするゲノム編集技術を最大限に活用し、ヒトiPS細胞を用いてHBV感染耐性を持つヒト肝細胞を創出するための技術開発をすすめている。本年度は、HBV感染耐性を示すヒトiPS細胞由来肝細胞の創出に向け、ヒトiPS細胞を対象とする効率の良いゲノム編集技術の開発を進めた。その結果、標的遺伝子領域に対して高効率にゲノム置換を誘導するための技術を確立し、HBV感染評価のための基盤技術を確立した。研究は順調に進捗していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討において、ヒトiPS細胞を対象とする効率の良いゲノム編集技術を確立した。これにより、ヒト肝細胞で発現し、B型肝炎ウイルス（HBV）の侵入に必要な因子の機能検証を進めるための研究基盤を確立した。他方、近年の報告より、肝臓表面で発現するNTCP（タウロコール酸ナトリウム共輸送ポリペプチド）はHBVの侵入に重要であることが報告されているが、NTCP自身は胆汁酸輸送機能を担うことが知られている。そのため、肝細胞においてNTCPを完全に欠損させた場合、胆汁酸代謝が阻害される可能性が高い。
そこで、次年度は、本年度に確立したゲノム編集技術を活用し、HBV感染に重要な役割を担う因子の選定を進める。NTCPの部分欠損やNTCPと相互作用する因子の欠損等を試みることにより、肝細胞の機能に影響を及ぼさず、HBV感染を阻害するための技術を検討する。
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