2017 Fiscal Year Research-status Report
人工細胞膜の再生医療への応用に向けた腫瘍原性肝幹細胞の選択的排除機構の解明
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16K18304
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
古水 雄志 崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (80735829)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 形質転換 / がん化 / 肝幹細胞 / 肝芽細胞 / 人工細胞膜 / リポソーム / 造腫瘍性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生医療では、幹細胞を生体外で増殖させた後に、細胞移植法により治療を行うことが考えられているが、もし形質転換を引き起こした細胞が混入した場合、細胞移植した後に、生体内で異常増殖してがん化するリスクがある。これを未然に防ぐためには、移植前の形質転換幹細胞の選択的排除方法の開発が必要である。そこで、本研究課題ではこれまで申請者らが行ってきた“ハイブリッドリポソーム（HL)を用いたがん治療への応用に関する知見”と“肝幹細胞の誘導法”とを組み合わせた「HLを用いた形質転換肝幹細胞の除去法」の医用工学的応用に関する知見を得、これをiPS細胞に応用するものである。H29年度は、肝幹細胞の一種である肝芽細胞を酪酸ナトリウム（SB）により誘導し、HL(DMPC/10mol %C12(EO)23)による腫瘍原性肝幹細胞の除去効果について検討し、下記の成果を得ることができた。
１）胎児肝臓細胞（Hc）に対して、SB処理により、EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞がControl(SB未処理)と比べて約12～18倍に増大し、肝芽細胞へ誘導されることが示された。
２）SB処理単独ではコロニー形成数が増大し、腫瘍原性幹細胞の出現が確認されたが、HL処理することで、コロニー形成数が有意に抑制し、腫瘍原性幹細胞を排除することが示された。
３）HL処理した細胞を継代して、再度 HL処理を行わずとも腫瘍原性幹細胞の再出現を抑制していた。
４）薬物代謝酵素（CYP3A4）活性測定では、SB単独処理した細胞よりもSBとHL処理した細胞の方が 高い CYP3A4 活性を示した。
以上のことより、 HLは腫瘍原性幹細胞を排除し、その後の培養でも再出現を抑制しつつ、正常な幹細胞が残存して機能も保持している可能性が示された。
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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
H29年度は、肝幹細胞の一種である肝芽細胞を酪酸ナトリウム（SB）により誘導し、HL(DMPC/10mol %C12(EO)23)による腫瘍原性肝幹細胞の除去効果について、検討し、下記の成果を得ることができた。（１）胎児肝臓細胞（Hc）に対して、SB処理により、EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞がControl(SB 未処理)と比べて約 12～18 倍に 増大し、肝芽細胞へ誘導されることが示された。(２）SB 処理単独ではコロニー形成数が増大し、腫瘍原性幹細胞の出現が確認されたが、HL処理することで、コロニー形成数が有意に抑制し、腫瘍原性幹細胞を排除することが示された。（３）HL処理した細胞を継代して、再度 HL処理を行わずとも腫瘍原性幹細胞の再出現を抑制していた。（４）薬物代謝酵素（CYP3A4）活性測定では、SB 単独処理した細胞よりもSBとHL処理した細胞の方が高い CYP3A4 活性を示した。
以上のことより、 HLは腫瘍原性幹細胞を排除し、その後の培養でも再出現を抑制しつつ、正常な幹細胞が残存して機能も保持している可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、HLの再生医療への応用に向けた基礎研究として、下記の４点について検証する。
１）EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞の膜構造特性（膜流動性）について調べる。
２）蛍光脂質含有HLを用いた腫瘍原性肝幹細胞に対する蛍光蓄積について検討する。
３）動物レベルでの腫瘍原性肝幹細胞の出現およびHLによる除去効果を検証する。
４）多能性幹細胞（iPS細胞）とiPS由来分化細胞(iPS由来肝臓細胞)に対するHLの増殖抑制効果を調べ、HLが未分化細胞の除去に有用であるかを細胞レベルと動物レベルで検証する。
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| Causes of Carryover |
研究成果の発表を検討していた国際会議の日程が、大学業務と重なり、参加を断念したため、予算の余剰分が発生した。次年度、再生医療の国際会議に参加するための旅費支出とする。
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