2020 Fiscal Year Annual Research Report

Bile Duct Regeneration for Transplantable Functional Liver Graft

Research Project

Project/Area Number	18K19592
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	八木洋慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (20327547)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	須藤亮慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (20407141) 水口裕之大阪大学, 薬学研究科, 教授 (50311387)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords	細胞外マトリックス / 臓器再生 / 胆管上皮細胞 / 胆管再生
Outline of Annual Research Achievements	肝臓の再生機序を理解する上で、立体的な胆管構造と胆汁の産生・排泄機能の再構築は必須の課題であるが、複雑な三次元構造と細胞同士の相互関係を復元することは非常に困難である。我々脱細胞化肝臓骨格内の立体構造を利用することで胆管の再生を目指した研究を進めてきた。ラット脱細胞化骨格にラットの肝臓から単離した新鮮胆管上皮細胞を注入して循環培養を行い、細胞生着の至適条件を検討した。続いて、肝細胞、胆管上皮細胞双方への分化能を有するラット肝細胞由来の肝前駆細胞を誘導し、同様の条件下で骨格内部で循環培養を実施した。細胞生着をHE染色、免疫染色、共焦点顕微鏡による3次元解析で評価し、更に遺伝子発現解析を実施した。検討のためには、脱細胞化骨格への再細胞化による胆管構造の再構築のために、骨格内の胆管構造への再細胞化の至適条件の検討、および末梢の胆管構造を構築するために複数の細胞による共培養・肝前駆細胞を用いた検討が必要と考えられた。結果として、単離した新鮮胆管上皮細胞の注入培養検討の結果、経胆管的超低速循環培養が細胞生着に有効であると考えられた。肝細胞・胆管上皮細胞・血管内皮細胞の共培養では、静脈および胆管からの至適速度による循環培養によって、3細胞の骨格への良好な生着が得られた。肝前駆細胞の経胆管的循環によって実質への拡散および胆管内への細胞生着が得られた。また、肝細胞・胆管上皮細胞に類似した形態変化が見られた。各種培養モデルと培養細胞での遺伝子発現の比較検討を行なった結果、骨格内で培養した肝前駆細胞では肝細胞、胆管上皮細胞双方の遺伝子的特徴がみられ、胆管形成に関わる遺伝子の発現上昇がみられた。上記の結果から、世界的にも困難を極めている胆管再生の実現化に向けた基盤技術の確立が期待された。