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2018 Fiscal Year Annual Research Report

In vitro reconstruction of hepatic tissue

Research Project

Project/Area Number 17K19703
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

三高 俊広  札幌医科大学, 医学部, 教授 (50231618)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷水 直樹  札幌医科大学, 医学部, 准教授 (00333386)
吉川 大和  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
須藤 亮  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20407141)
市戸 義久  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80452978)
Project Period (FY) 2017-06-30 – 2019-03-31
Keywords小型肝細胞 / 胆管上皮細胞 / 毛細胆管 / ヘリング管 / 胆汁 / 管腔形成 / 成熟化 / 細胞外基質
Outline of Annual Research Achievements

本申請にかかる4つのテーマ(1)肝前駆細胞培養と類肝組織形成、(2)胆管上皮細胞培養と細胆管形成、(3)培養デバイスの設計と作成、(4)デバイスを用いた組織と機能評価、に分けて研究を進めた。本年度は昨年度に引き続き(1)(2)のテーマを主に研究を行った。(3)については、毛細胆管と胆管が接続する条件が決まらないとデバイスの設計が出来ないことがわかり、(3)(4)のテーマは達成できなかった。
(1)HPPCsはlaminin111上に播種し無血清培養するとself-renewal能を維持しながら増殖することが分かった。また不均等分裂し娘細胞を生じるが、娘細胞はlaminin alpha5鎖依存性に生存し増殖する。HPPCsをlaminin alpha5鎖上で培養するとself-renewal能を消失することも分かった。HPPCsのself-renewal機序はintegrin beta1-signalを介することを明らかにし、現在論文投稿中である。
(2)マウス肝細胞と胆管上皮細胞を用いて、胆汁排泄機構を持つ類肝組織をin vitroで形成させる方法を開発した。成熟肝細胞または小型肝細胞と胆管上皮細胞をコラーゲンゲル上で共培養し、コラーゲン/Matrigelを重層すると肝細胞が形成する毛細胆管と胆管が接続し胆汁が胆管に流れることを確認した(特許出願済)。毛細胆管と胆管が接続するためには、胆管上皮細胞を先に培養し、一定の条件に達した後に(小型)肝細胞を播種することが必要で、その後Matrigelを含むコラーゲンでサンドイッチ状にして培養する。これにより10日ほどで毛細胆管と胆管が繋がった構造がある頻度で形成される。肝細胞が分泌する胆汁が毛細胆管を入り、胆管に流れること、胆汁は培養液中に漏出せず、胆汁溜まりを形成するようになった(特許出願済)。

  • Research Products

    (29 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (4 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Construction of sinusoid-scale microvessels in perfusion culture of a decellularized liver2019

    • Author(s)
      Watanabe M, Yano K, Okawa K, Yamashita T, Tajima K, Sawada K, Yagi H, Kitagawa Y, Tanishita K, Sudo R
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia,

      Volume: 88 Pages: in press

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2018.12.042

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Establishment of an in vitro vascular anastomosis model in a microfluidic device2019

    • Author(s)
      Watanabe M, Sudo R
    • Journal Title

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      Volume: 14 Pages: in press

    • DOI

      10.1299/jbse.18-00521

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstruction of Hepatic Tissue Structures Using Interstitial Flow in a Microfluidic Device2019

    • Author(s)
      Sudo R
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1905 Pages: 167-174

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation and expansion of rat hepatocytic progenitor cells2019

    • Author(s)
      Kino J, Ichinohe N, Ishii M, Mitaka T
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1905 Pages: 29-41

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification and in vitro expansion of adult hepatocyte progenitors from chronically injured liver2019

    • Author(s)
      Tanimizu N
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1940 Pages: 267-273

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9086-3_19

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of Bitential Liver Progenitor cells from Neonatal Mouse Liver2019

    • Author(s)
      Tanimizu N
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 1905 Pages: 9-17

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential expression of Lutheran/BCAM regulates biliary tissue remodeling in ductular reaction during liver regeneration2018

    • Author(s)
      Miura Y, Matsui S, Miyata N, Harada K, Kikkawa Y, Ohmuraya M, Araki K, Tsurusaki S, Okochi H, Goda N, Miyajima A, Tanaka M
    • Journal Title

      Elife

      Volume: 7 Pages: e36572

    • DOI

      10.7554/eLife.36572

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intrahepatic bile ducts guide formation of the hepatic nervous system in developing mouse liver2018

    • Author(s)
      Tanimizu N, Ichinohe N, Mitaka T
    • Journal Title

      Development

      Volume: 145 Pages: pil; dev159095

    • DOI

      10.1242/dev.159095

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ex vivoにおける肝臓の上皮組織構造の再構築2019

    • Author(s)
      谷水直樹、三高俊広
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 障害肝由来Thy1陽性細胞と骨髄間葉系細胞移植による肝再生メカニズムの比較検討2019

    • Author(s)
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 微小血管網と三次元肝細胞組織を組み合わせた組織工学的手法2019

    • Author(s)
      須藤亮
    • Organizer
      第18回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 骨髄間葉系細胞由来液性因子による内在性肝前駆細胞増殖促進機構の解析2018

    • Author(s)
      市戸義久, 石井雅之, 谷水直樹, 三高俊広
    • Organizer
      第54回日本肝臓学会
  • [Presentation] Interactions between intrahepatic bile ducts and autonomic nerves in developing and regenerating liver2018

    • Author(s)
      Tanimizu N, Mitaka T
    • Organizer
      FASEB SRC Fundamental Biology and Pathophysiology of the Liver
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 骨髄間葉系細胞移植による肝再生促進機構の解析2018

    • Author(s)
      市戸義久, 石井雅之, 谷水直樹, 三高俊広
    • Organizer
      第107回日本病理学会
  • [Presentation] NGFを介した肝内胆管と自律神経ネットワークの相互作用2018

    • Author(s)
      谷水直樹、三高俊広
    • Organizer
      第25回肝細胞研究会
  • [Presentation] 障害肝由来Thy1陽性間葉系細胞による肝再生メカニズムの解析2018

    • Author(s)
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • Organizer
      第25回肝細胞研究会
  • [Presentation] 障害肝臓における肝前駆細胞の誘導機構の解明2018

    • Author(s)
      谷水直樹
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
  • [Presentation] 障害肝由来Thy1陽性細胞と骨髄間葉系細胞によるSHPCs増殖促進機構の比較検討2018

    • Author(s)
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • Organizer
      第29回日本肝臓医生物学研究会
  • [Presentation] 肝臓の発生と再生における肝内胆管と自律神経ネットワークの相互作用2018

    • Author(s)
      谷水直樹
    • Organizer
      第51回北海道病理談話会
  • [Presentation] 脱細胞化肝臓骨格の還流培養における類洞スケールの毛細血管構造の構築2018

    • Author(s)
      渡邉應文、矢野公規、大川航輝、谷下一夫、須藤亮
    • Organizer
      日本機械学会 第29回バイオフロンティア講演会
  • [Presentation] Attachment of human iPS cells to dystroglycan-binding peptides derived from laminin-511 E8 fragment2018

    • Author(s)
      Kikkawa Y, Sugawara Y, Hamada K, Kumai J, Kanagawa M, Kobayashi K, Toda T, Katagiri F, Hozumi K, Nomizu M
    • Organizer
      American Society of Cell Biology/Europian Molecular Biology Organization 2018 meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロ流体デバイスを用いた血管化肝組織の構築2018

    • Author(s)
      保谷高明、須藤亮
    • Organizer
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
  • [Presentation] 肝スフェロイドと血管の相互作用調査のための培養モデル2018

    • Author(s)
      大川航輝、三場詩織、須藤亮
    • Organizer
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
  • [Book] Advances in Medicine and Biology2018

    • Author(s)
      Tanimizu N
    • Total Pages
      285
    • Publisher
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      978-1-53613-598-5
  • [Book] In Stem Cells and Cancer in Hepatology 1st Edition: From the Essentials to Application2018

    • Author(s)
      Tanimizu N, Mitaka T
    • Total Pages
      382
    • Publisher
      Academic Press
    • ISBN
      978-0-12-812301-0
  • [Book] Encyclopedia of Signaling Molecules, 2nd Edition2018

    • Author(s)
      Kikkawa Y, Nishimune H
    • Total Pages
      6330
    • Publisher
      Springer International Publishing
    • ISBN
      978-1493967995
  • [Book] 臓器チップの技術と開発動向2018

    • Author(s)
      須藤亮
    • Total Pages
      293
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4781313252
  • [Remarks] 札幌医科大学医学部附属フロンティア医学研究所組織再生学部門

    • URL

      https://www.smu-tisdevreg.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 肝細胞と胆管上皮細胞の接続部構造を有する肝上皮組織の培養方法2019

    • Inventor(s)
      谷水直樹、三高俊広
    • Industrial Property Rights Holder
      谷水直樹、三高俊広
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-52282

URL: 

Published: 2019-12-27  

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