多能性幹細胞由来肝幹・前駆細胞を用いた胆管疾患解析系の構築

• Project Area: Regulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
• Project/Area Number: 24112505
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 紙谷 聡英 東海大学, 創造科学技術研究機構, 准教授 (30321904)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000); Fiscal Year 2013: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
• Keywords: iPS細胞 / 肝前駆細胞 / 胆管細胞 / 胆管疾患 / 再生医療 / 多能性幹細胞

Research Abstract

（１）ヒト多能性幹細胞からの肝前駆細胞誘導系では、ヒトES細胞およびiPS細胞を用いてin vitroでの分化誘導・純化系を構築し、長期増殖能と分化能を持つ肝前駆細胞が細胞表面抗原マーカーCD13およびCD133の両陽性分画に濃縮されることを見出した。この細胞の増殖には、Epidermal Growth Factorの添加およびRock阻害剤、ALK阻害剤の添加が必須であり、これらのシグナルがヒト肝前駆細胞の長期増殖に関与することが示唆された（PLoS One, 2013）。
（２）ヒトiPS細胞由来肝前駆細胞からの胆管分化誘導系では、（１）で樹立した純化・培養系を用いたヒト胆管構造誘導系の構築を行った。ヒトiPS細胞由来肝前駆細胞をフィーダー細胞上で長期培養することで、その一部が胆管上皮前駆細胞様へと変化することを見出した。この細胞を表面抗原マーカーを用いて純化し、細胞外マトリクス包埋培養を行うことで、胆管マーカーKeratin7陽性で極性を持つ上皮細胞シートで構成されたCyst構造が誘導されることを明らかとした。
以上の結果から、本研究ではヒト多能性幹細胞から肝前駆細胞分化を通じた胆管構造誘導系を構築した。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Mesenchymal progenitor cells in mouse fetal liver regulate differentiation and proliferation of hepatoblasts (2014)
  • Author(s): Ito Keiichi, Yanagida Ayaka, Okada Ken, Yamazaki Yuji, Nakauchi Hiromitsu, Kamiya Akihide
  • Journal Title: Liver international Volume: (印刷中) Issue: 9 Pages: 1378-1390
  • DOI: 10.1111/liv.12387
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An in vitro expansion system for generation of human iPS cell-derived hepatic progenitor-like cells exhibiting a bipotent differentiation potential. (2013)
  • Author(s): Yanagida A, Ito K, Chikada H, Nakauchi H, Kamiya A.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 8 Issue: 7 Pages: e67541-e67541
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0067541
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Wnt5a Signaling Mediates Biliary Differentiation of Fetal Hepatic Stem/Progenitor Cells (2013)
  • Author(s): Kakinuma S, Kiyohashi K, Kamiya A, Sakamoto N, Nitta S, Yamanaka H, YoshinoK, Fujiki J, Murakawa M, Kusano-Kitazume A, Shimizu H, Okamoto R, Azuma S, Nakagawa M, Asahina Y, Tanimizu N, Kikuchi A, Nakauchi H, and *WatanabeM
  • Journal Title: Hepatology Volume: (in press) Issue: 6 Pages: 2502-2513
  • DOI: 10.1002/hep.26293
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sal-like protein 4 (SALL4), a stem cell biomarker in liver cancers. (2012)
  • Author(s): Oikawa T, Kamiya A*, Zeniya M, Chikada H, Hyuck AD, Yamazaki Y, Wauthier E, Tajiri H, Miller LD, Wang XW, Reid LM*, Nakauchi H*.
  • Journal Title: Hepatology Volume: in press Issue: 4 Pages: 1469-83
  • DOI: 10.1002/hep.26159
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of an All-in-One Inducible Lentiviral Vector for Gene Specific Analysis of Reprogramming. (2012)
  • Author(s): Yamaguchi T, Hamanaka S, Kamiya A, Okabe M, Kawarai M, Wakiyama Y, Umino A, Hayama T, Sato H, Lee YS, Kato-Itoh M, Masaki H, Kobayashi T, Yamazaki S, Nakauchi H.
  • Journal Title: PLoS One. Volume: 7 Issue: 7 Pages: e41007-e41007
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0041007
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Highly efficient generation of definitive endoderm lineage from human induced pluripotent stem cells (2012)
  • Author(s): Sekine K
  • Journal Title: Transplant Proc Volume: 44(4) Issue: 4 Pages: 1127-1129
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2012.03.001
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヒト多能性幹細胞からのin vitro胆管組織誘導系の構築 (2014)
  • Author(s): 紙谷聡英、近田裕美、鶴谷康太、柳田絢加、中内啓光
  • Organizer: 第13回日本再生医療学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Invited
• [Presentation] ヒト多能性幹細胞からの二方向性分化能を有する肝前駆細胞の誘導 (2013)
  • Author(s): 紙谷聡英、中内啓光
  • Organizer: 第49回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京）
  • Invited
• [Presentation] REGULATION OF CYTOCHROME p450 3A11 EXPRESSION IN MOUSE HEPATIC PROGENITOR CELLS BY BCL-6 (2013)
  • Author(s): Hiromi Chikada, Keiichi Ito, Ayaka Yanagida, Hiromitsu Nakauchi, Akihide Kamiya
  • Organizer: 11th Annual Meeting of International Society of Stem Cell Reseach
  • Place of Presentation: Boston Convention and Exhibition Center, USA
  • Invited
• [Presentation] MEK-ERKシグナル経路による肝幹・前駆細胞の増殖制御機構 (2012)
  • Author(s): 紙谷聡英、伊藤 慶一、柳田絢加、中内啓光
  • Organizer: 第19回肝細胞研究会
  • Place of Presentation: 札幌市・札幌医科大学
  • Year and Date: 2012-06-29
• [Presentation] MEK-ERK シグナル経路によるcdkインヒビターを介した肝幹・前駆細胞の増殖制御機構 (2012)
  • Author(s): 紙谷聡英、伊藤 慶一、柳田絢加、中内啓光
  • Organizer: 第11回日本再生医療学会
  • Place of Presentation: 横浜市・パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2012-06-13
• [Book] 「肝臓の再生医療に向けた幹細胞研究の進展」 In The Frontiers in Life Sciences “幹細胞研究と再生医療“ （中内博光 編） (2013)
  • Author(s): 紙谷聡英、近田裕美
  • Publisher: 南山堂