2017 Fiscal Year Annual Research Report
多能性幹細胞を用いた新規副次肝作成技術開発―腸管の肝臓化―
Project/Area Number |
15H01803
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Research Institution | Shinshu University |
Principal Investigator |
佐々木 克典 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (30170666)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 司 いわき明星大学, 薬学部, 教授 (00173906)
岳 鳳鳴 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (20532865)
田中 榮司 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (50163506)
友常 大八郎 信州大学, 学術研究院医学系, 助教 (80283802)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 再生医工学 / 網羅的遺伝子解析 / 細胞移植 |
Outline of Annual Research Achievements |
29年度の実績をまとめる。次の3項目について検討した。 1.29年度は、多能性幹細胞由来肝細胞の質と機能性を判定することを目的に、アンモニアを用いた新規分化誘導法および従来開発した成長因子を用いた分化誘導法により作成された分化肝細胞の遺伝子発現を比較し、二つの方法はいずれも遜色ないことを確認した。さらに、分化細胞のICG取り込みを判定する特殊な方法(新規ICG改変法)を開発し、色素を確実にサイトプラズマに取り込まれることを見出した。この方法により、分化した肝細胞は肝癌細胞のICG取り込みとほぼ同じであることが判明した。分化した細胞の質は機能的にレベルの高いものであった。同時に新規ICG改変法は機能性を判断するうえで有益な方法であることがわかった。 2.28年度にラットの腸管を切離、ループ状に再建し独立した腸管肝臓作成方法を完成した。29年度は細胞移植法をさらにブラッシュアップするため、細胞移植とスフェロイド移植を比較した。細胞の局在的な確保にはスフェロイド移植が圧倒的に有利だった。スフェロイドでもICG法によれば確実に細胞質内この色素を認めた。また免疫抑制の実態を知るために通常のラットにヒト分化肝細胞を移植した。短かい時間で(24時間以内)ほとんどの組織は消失した。術後にタクロリムスを用いても、結果は類似しており、厳しいものがあった。したがって、術前に大量のタクロリムスを投与し、免疫寛容の環境を作る必要があると考えられた。 3.トランスレイショナルリサーチを目的に、タクロリムスの局所、全身投与で拒絶をコントロールしながら、カニクイザルに分化肝細胞の移植を試みてきた。29年度は、タクロリムスの術前投与を行った。分化細胞の質、機能性を確認するために、移植細胞に1時間ICGを取り込ませ移植した。移植組織は生存した。組織学的には腺様構造をとり肝組織に近い。現在、詳細な細胞生物学的解析を進めている。
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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
このプロジェクトについては、三つの骨格があり、その軸に沿って研究を進めてきた。一つは、分化誘導で得られた肝細胞の性状解析、二つ目はヌードラットを用いて、分化肝細胞を腸管粘膜下組織に移植し腸管から独立した新たな副次肝を作成すること、三つ目はトランスレイショナルリサーチとして霊長類への移植を実施することである。2 9年度は以下の3つの項目について検討した。 1.多能性幹細胞由来肝細胞の質と機能性の判定 新規アンモニア法と以前開発した成長因子を用いる方法で比較したが、いずれも明確に肝細胞遺伝子を発現する細胞が得られ、移植に使えることが分かった。しかしアンモニア法では細胞の増殖がやや弱かった。色素が確実に細胞質内に取り込まれたことを確認するためICG方法を改良した。それによれば、肝癌細胞と匹敵するほどの色素の取り込みがみられ、良質な肝細胞と判断した。したがって分化肝細胞の質と機能性の判定はほぼできたと考える。 2.ヌードラットへの細胞移植 ここでは、サルへの細胞移植を行うための準備として、ヌードラット(通常のラットとの比較も加えた)を用い、細胞移植法の吟味、免疫抑制のやり方を検討した。その結果、スフェロイドで移植するやり方が組織として残りやすいこと、術前に免疫抑制剤を投与しておくことが必要であることがわかった。生存した組織の解析はまだ十分ではないが、この項目の当初の目的をほぼ達成できている。 3.サルへの移植 トランスレイショナルリサーチを目的に、カニクイザル分化肝細胞の移植を試みてきた。2の結果を踏まえ、術前にタクロリムスの局所、全身投与を開始し、術後全身投与で拒絶をコントロールしながら4週目に組織学的検討を実施した。期待通り生存した組織を見出した。現在組織の解析を進めており、当初の目的をほぼ達成した。 以上の研究経過から、おおむね順調に進展していると考える。
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Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は次の2項目について研究を進めプロジェクトを完成する。 1.分化肝細胞のプロファイリングの総括 3年にわたり、in vitroで作成された多能性幹細胞由来分化肝細胞(胆管細胞を含む)について、特に胆汁分泌、毛細胆管、胆管形成について焦点をあてながら、網羅的遺伝子解析を中心に細胞生物学的、分子生物学的解析を実施してきた。平成30年度は、分化肝細胞の代謝系を明らかにし、同時に形成された胆管の微細構造学的解析、免疫染色の結果を加え、ICGを利用した胆汁分泌機能を解析し、分化肝細胞のプロファイリングをまとめる。 2.分化肝細胞の動物への移植 これまでも、動物への移植を実施してきたが、平成30年度は、申請書に記載したように移植に多くのエネルギーを注ぐ。(1)ヌードラットへ移植する 分化肝細胞(胆管細胞)をヌードラットの腸管粘膜下組織に移植し、げっ歯類での腸管の肝臓化を完成する。移植後、4-12週の間、継時的に細胞構築、組織構築、細胞の機能性、ICGの取り込みと管内への放出について細胞生物学的に解析しまとめる。(2)カニクイザルへ移植する トランスレイショナルリサーチを目的に、28年度、29年度にカニクイザルへの移植を実施し、細胞のトランスポート、免疫抑制剤であるタクロリムスの投与法を検討してきた。この結果を基に、分化肝細胞をカニクイザルの十二指腸、空腸粘膜下組織に移植し4週目の組織構築、免疫動態、胆管形成、胆汁生成に焦点をあて、細胞生物学的解析を加えながら、霊長類での腸管の肝臓化を完成する。
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Research Products
(45 results)
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[Journal Article] Cimetidine/lactulose therapy ameliorates erythropoietic protoporphyria-related liver injury2017
Author(s)
Fujimori N, Komatsu M, Tanaka N, Iwaya M, Nakano H, Sugiura A, Yamazaki T, Shibata S, Iwaya Y, Muraki T, Ichikawa Y, Kimura T, Joshita S, Umemura T, Matsumoto A, Tanaka E
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Journal Title
Clin J Gastroenterol
Volume: 10
Pages: 452-458
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The Assessment Committee of Indication for Transplantation: Survival in patients with Child-Pugh class C cirrhosis: Analysis of the liver transplant registry in Japan.2017
Author(s)
Genda T, Ichida T, Sakisaka S, Tanaka E, Mochida S, Ueno Y, Inui A, Egawa H, Umeshita K, Furukawa H, Kawasaki S, Inomata Y
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Journal Title
Hepatol Res
Volume: 47
Pages: 1155-1164
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Serum Wisteria floribunda agglutinin-positive human Mac-2 binding protein may predict liver fibrosis and progression to hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis B virus infection.2017
Author(s)
Ichikawa Y, Joshita S, Umemura T, Shobugawa Y, Usami Y, Shibata S, Yamazaki T, Fujimori N, Komatsu M, Matsumoto A, Tanaka E
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Journal Title
Hepatol Res
Volume: 47
Pages: 226-233
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Clinicopathological characteristics of non-B non-C hepatocellular carcinoma without past hepatitis B virus infection.2017
Author(s)
Kimura T, Kobayashi A, Tanaka N, Sano K, Komatsu M, Fujimori N, Yamazaki T, Shibata S, Ichikawa Y, Joshita S, Umemura T, Matsumoto A, Horiuchi A, Mori H, Wada S, Kiyosawa K, Miyagawa SI, Tanaka E:
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Journal Title
Hepatol Res
Volume: 47
Pages: 405-418
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Association between lower air pressure and the onset of ischemic colitis: a case-control study.2017
Author(s)
Kimura T, Shinji A, Tanaka N, Koinuma M, Yamaura M, Nagaya T, Joshita S, Komatsu M, Umemura T, Horiuchi A, Wada S, Tanaka E
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Journal Title
Eur J Gastroenterol Hepatol
Volume: 29
Pages: 1071-1078
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association between endotoxemia and histological features of nonalcoholic fatty liver disease.2017
Author(s)
Kitabatake H, Tanaka N, Fujimori N, Komatsu M, Okubo A, Kakegawa K, Kimura T, Sugiura A, Yamazaki T, Shibata S, Ichikawa Y, Joshita S, Umemura T, Matsumoto A, Koinuma M, Sano K, Aoyama T, Tanaka E
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Journal Title
World J Gastroenterol
Volume: 23
Pages: 712-722
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Combinational use of hepatitis B viral antigens predicts responses to nucleos(t)ide analogue/peg-interferon sequential therapy.2017
Author(s)
Matsumoto A, Nishiguchi S, Enomoto H, Kang JH, Tanaka Y, Shinkai N, Kurosaki M, Enomoto M, Kanda T, Yokosuka O, Yatsuhashi H, Nagaoka S, Okuse C, Kagawa T, Mine T, Takaguchi K, Saito S, Hino K, Ikeda F, Sakisaka S, Morihara D, Miyase S, Tsuge M, Chayama K, Hiramatsu N, Suzuki Y, Murata K, Tanaka E
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Journal Title
J Gastroenterol
Volume: 53
Pages: 247-257
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] The prognosis of hepatitis B inactive carriers in Japan: a multicenter prospective study.2017
Author(s)
Taida T, Arai M, Kanda T, Hige S, Ueno Y, Imazeki F, Izumi N, Tanaka E, Shinkai N, Yoshioka K, Nakamoto Y, Nishiguchi S, Tsuge M, Abe M, Sata M, Yatsuhashi H, Ido A, Kita K, Azemoto R, Kitsukawa Y, Goto N, Yokosuka O
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Journal Title
J Gastroenterol
Volume: 52
Pages: 113-122
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Association between serum soluble CD14 and IL-8 levels and clinical outcome in primary biliary cholangitis.2017
Author(s)
Umemura T, Sekiguchi T, Joshita S, Yamazaki T, Fujimori N, Shibata S, Ichikawa Y, Komatsu M, Matsumoto A, Shums Z, Norman GL, Tanaka E, Ota M
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Journal Title
Liver Int
Volume: 37
Pages: 897-905
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Massive ascites caused by intra-pancreatic arterioportal fistula: a rare complication of chronic pancreatitis.2017
Author(s)
Yamazaki T, Ochi Y, Tanaka N, Watanabe T, Iwaya Y, Seki A, Hara E, Tanaka E, Watanabe T, Imai S, Hasebe O
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Journal Title
Clin J Gastroenterol
Volume: 10
Pages: 73-78
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Association of Serum Autotaxin Levels with Liver Fibrosis in Patients with Chronic Hepatitis C.2017
Author(s)
Yamazaki T, Joshita S, Umemura T, Usami Y, Sugiura A, Fujimori N, Shibata S, Ichikawa Y, Komatsu M, Matsumoto A, Igarashi K, Tanaka E
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Pages: 46705
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] ENRICHMENT OF PLURIPOTENT STEM CELL-DERIVED HEPATOCYTE-LIKE CELLS BY LANFORD MEDIUM AND LOW-MOLECULAR COMPOUND2017
Author(s)
Tomotsune D., Yoshitome A., Hirashima K., Fujii M., Yue F., Matsumoto K., Takizawa-Shirasawa S., Yokoyama T., Nakamura S., Sakai S., Sasaki K.
Organizer
The 15th ISSCR Annual Meeting(Boston)
Int'l Joint Research
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