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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトiPS細胞由来成熟肝細胞を用いたキメラマウスの作出と新規肝移植向上因子の同定

Research Project

Project/Area Number 13J02987
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

長基 康人  大阪大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

KeywordsiPS細胞 / 細胞シート / キメラマウス / 再生医療
Research Abstract

これまでに作出されてきたヒトiPS細胞由来肝細胞を有したキメラマウスは、ヒト凍結肝細胞を移植した場合と比較して、生着効率が悪いことが問題とされている。そこで本研究では細胞シート工学技術を用いて、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植する検討を行った。まず、温度応答性培養皿を利用してヒトiPS細胞由来肝細胞シートを形成できるのかを確認した。その結果、単層のシート状にヒトiPS細胞由来肝細胞を回収できることがわかった。続いて、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植した際の安全性および、移植後早期の生着効率に関しての検討を行った。その結果、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植したマウスからは肝臓のみ、ヒトgenomeDNAが検出された。一方、ヒトiPS細胞由来肝細胞懸濁液を従来法である脾臓経由の方法で移植したマウスでは、移植標的臓器である肝臓のみならず、脾臓、胃、大腸からヒトgenomeDNAが検出された。さらに、移植後2週目におけるマウス血清中ヒトアルブミン濃度を解析したところ、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植したマウスからより高い濃度のヒトアルブミンが検出された。以上の結果から、ヒトiPS細胞由来肝細胞シートは初期生着効率が高く、移植標的部位以外への分散も少ないことが示唆された。そこで、四塩化炭素を致死量投与した急性肝不全モデルマウスにヒトiPS細胞由来肝細胞シートを移植することで、再生医療への応用性を検討した。その結果、擬移植群と比較して、ヒトiPS細胞由来肝細胞懸濁液移植群では生存率に有意な上昇は認められなかったのに対し、ヒトiPS細胞由来肝細胞シート移植群では有意な生存率の改善が見られた。したがって、このヒトiPS細胞由来肝細胞シート移植法は移植後の細胞生着位置を正確に制御することが可能であり、移植後早期における生着効率が優れていることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は従来の脾臓経由移植法と比較して、より高い生着効率を示す移植法の開発に成功した。この移植方法は生着位置の制御にも優れているため、ヒト肝キメラマウスの作出のみならず、再生医療への応用も可能であると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

来年度には、本年度において開発した新規移植法を用いて、肝障害免疫不全マウスにヒトiPS細胞由来肝細胞を移植し、長期的な観察を行うことで、高い生着効率を示す新規ヒト肝キメラマウスの作製を試みる。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] CCAAT/enhancer binding protein-mediated regulation of TGFβ receptor 2 expression determine the hepatoblast fate decision.2014

    • Author(s)
      Takayama K.
    • Journal Title

      Development

      Volume: 141 Pages: 91-100

    • DOI

      10.1242/dev.103168

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HHEX promotes hepatic-lineage specification through the negative regulation of eomesodermin.2014

    • Author(s)
      Watanabe H.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 9 Pages: e90791

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0090791

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-term self-renewal of human ES/iPS-derived hepatoblast-like cells on human Laminin 111-coated dishes.2013

    • Author(s)
      Takayama K
    • Journal Title

      Stem Cell Rep.

      Volume: 1 Pages: 323-335

    • DOI

      10.1016/j.stemcr2013.08.006

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒトiPS細胞由来肝細胞の腎被膜下への移植2014

    • Author(s)
      岡本 涼太
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県)
    • Year and Date
      2014-03-30
  • [Presentation] 活性増強型Bcl-xL (FNK)過剰発現を利用したヒトiPS細胞由来肝細胞のマウス肝置換効率向上2014

    • Author(s)
      長基康人
    • Organizer
      日本薬学会第134年会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県)
    • Year and Date
      2014-03-29
  • [Presentation] 活性型Bcl-xL (FNK)過剰発現によるヒトiPS細胞由来肝細胞のマウス生着効率向上2014

    • Author(s)
      長基康人
    • Organizer
      第13回再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2014-03-05
  • [Presentation] Generation of long-term expandable hepatoblasts differentiated from human iPS cells enables large-scale preparation of hepatocytes for drug discovery and development.2014

    • Author(s)
      Takayama K.
    • Organizer
      第7回武田科学振興財団薬科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      武田薬品研修所(大阪府)
    • Year and Date
      2014-01-17
  • [Presentation] ヒト多能性幹細胞から分化誘導した肝幹・前駆細胞の維持と複製2013

    • Author(s)
      高山和雄
    • Organizer
      第36回日本分子生物学会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県)
    • Year and Date
      2013-12-04
  • [Presentation] Long-term culture of hepatoblast-like cells derived from human ES/iPS cells2013

    • Author(s)
      Takayama K.
    • Organizer
      第20回大会肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      2013-09-27
  • [Presentation] Over-expression of Bc1-xL mutant (FNK) improves the engraftment efficacy of human iPS cell-derived hepatocytes in the liver of uPA/SCID mice2013

    • Author(s)
      Nagamoto Y.
    • Organizer
      第20回大会肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府)
    • Year and Date
      2013-09-27
  • [Presentation] Long-term culture of hepatoblast-like cells derived from human pluripotent stem cells2013

    • Author(s)
      Takayama K.
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ、ボストン
    • Year and Date
      2013-06-14
  • [Presentation] Comparative analysis of transplantation efficacy of human iPS cell-derived hepatic cells at various differentiation stages in mice.2013

    • Author(s)
      Nagamoto Y.
    • Organizer
      International Society for Stem Cell Research 11th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ、ボストン
    • Year and Date
      2013-06-14
  • [Book] 細胞の3次元組織化-その最先端技術と材料技術再生医療とその支援分野(細胞研究, 創薬研究)への応用と発展のために2014

    • Author(s)
      長基康人
    • Total Pages
      372
    • Publisher
      メディカルドゥ

URL: 

Published: 2015-07-15  

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