2019 Fiscal Year Annual Research Report
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18H02800
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
武部 貴則 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 教授 (20612625)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 脂肪性肝炎 / 線維化 / Wolman病 / オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、肝上皮細胞や間葉系細胞に加えて、免疫系細胞を含む多細胞系からなるヒト肝オルガノイド技術を活用することにより、脂肪性肝炎の試験管内病態再現系を構築し、炎症・線維化の分子基盤を明らかにすること、また、先天性の脂肪性肝炎を来すWolman病患者iPS細胞を用いてオルガノイドモデルの臨床外挿性を検証することを目的としている。
本年度は、ヒトiPS細胞から、多細胞系の肝オルガノイドを創出するために、肝星細胞やマクロファージの分化において重要であるレチノイン酸（RA）シグナルに着目し、オルガノイドの形成初期にRAパルス法を導入する培養手法を最適化した。その結果、肝上皮細胞に加えて、CD166陽性星細胞様細胞、CD68陽性クッパー様細胞を含む、免疫応答活性の付与されたヒト肝オルガノイドの創出に成功した。健常人由来iPS細胞から誘導した肝オルガノイドに、遊離脂肪酸であるオレイン酸の添加濃度や暴露期間を検討し、中性脂肪の蓄積、炎症性サイトカインの発現上昇、組織学な線維化反応の出現が誘導される刺激条件を最適化するに至った。また、リソソーム酸性リパーゼ（LAL）の活性が欠損しているWolman病患者iPS細胞を用いて、同様のプロトコルで脂肪性肝炎オルガノイドを作成して、健常人iPS細胞由来オルガノイドと比較したところ、オルガノイドないに顕著な脂肪蓄積が観察され、線維化応答も促進していることが明らかとなった。Wolman患者iPS細胞由来オルガノイドで生じるこれらの表現型は、リコンビナントLALを添加することにより解除されたことから、本オルガノイドモデルは、臨床診断時のLAL酵素活性と相関した脂肪性肝炎病態を再現していると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究において重要となる、免疫系細胞が付与されたヒトiPS細胞由来肝オルガノイドの創出の確立、脂肪性肝炎病態の試験管内再現、およびWolman病患者iPS細胞由来脂肪性肝炎オルガノイドの作成に成功している。得られた成果は国際的に権威のあるCell Metabolismへ掲載され、当初計画を超えて順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はシングルセルRNA-seq解析を用いて炎症・線維化病態を増悪する分子基盤を１細胞レベルで解析するとともに、臨床治験薬の処理によって観察される病態改善効果をもとにした寛解のヒト特異的な機序に迫る予定である。
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