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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a novel liver disease model using genetically modified human induced pluripotent stem cells and analysis of fibrosis mechanisms

Research Project

Project/Area Number 21H02710
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

木戸 丈友  東京大学, 定量生命科学研究所, 特任講師 (00401034)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 稔  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 細胞療法開発研究室長 (80321909)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords肝臓 / 線維化 / 肝星細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヒトiPS細胞からの肝構成細胞分化誘導技術を基盤として、肝細胞障害から肝線維化・肝硬変へ至る過程をin vitroで再現できる肝疾患モデルの開発を計画した。2021年度までに、ヒトiPS細胞由来の静止期星細胞の活性化をFirefly luciferase(Fluc)で評価し、細胞数をRenilla luciferase(Rluc)で評価する系を確立し、Fluc/Rluc値を算出することで肝星細胞一細胞あたりの 活性化割合を算出できることを確認した。また、iPS細胞から調製した静止期肝星細胞とヒト肝がん由来細胞株(HuH-7)を用いて三次元共培養系を作製し、肝障害誘導後に肝星細胞の活性化が誘導される可能性を示した。2022年度は、ヒトiPS細胞由来の静止期肝星細胞とヒト初代培養肝細胞の共培養系を作製するため、培養条件を検討した。肝星細胞培養用培地と肝細胞培養用培地を種々の割合で混合し、ヒトiPS細胞由来肝星細胞を培養した結果、肝細胞培養用培地にROCK阻害剤を添加した培地で細胞を維持できることが分かった。また、ヒトiPS細胞から静止期肝星細胞、活性化肝星細胞を調製し、RNAseqを実施した。GO解析、KEGGパスウェ イ解析を行い、細胞分裂、細胞外基質、発生に関与する遺伝子群に変化が認められた。2023年度はヒトiPS細胞から老化肝星細胞を作製し、一連の培養系で静止期肝星細胞が活性化し、細胞老化する過程を再現することに成功した。RNAseq解析によって、老化肝星細胞の細胞老化関連分泌因子群を同定した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Dynamic, IPSC-derived hepatic tissue tri-culture system for the evaluation of liver physiology in vitro2024

    • Author(s)
      Scheidecker Benedikt、Poulain Stephane、Sugimoto Masahiro、Kido Taketomo、Kawanishi Takumi、Miyajima Atsushi、Kim Soo Hyeon、Arakawa Hiroshi、Kato Yukio、Nishikawa Masaki、Danoy Mathieu、Sakai Yasuyuki、Leclerc Eric
    • Journal Title

      Biofabrication

      Volume: 16 Pages: 025037~025037

    • DOI

      10.1088/1758-5090/ad30c5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A highly efficient cell culture method using oxygen‐permeable PDMS‐based honeycomb microwells produces functional liver organoids from human induced pluripotent stem cell‐derived carboxypeptidase M liver progenitor cells2024

    • Author(s)
      Utami Tia、Danoy Mathieu、Khadim Rubina Rahaman、Tokito Fumiya、Arakawa Hiroshi、Kato Yukio、Kido Taketomo、Miyajima Atsushi、Nishikawa Masaki、Sakai Yasuyuki
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: 121 Pages: 1178~1190

    • DOI

      10.1002/bit.28640

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a high throughput system to screen compounds that revert the activated hepatic stellate cells to a quiescent-like state2023

    • Author(s)
      Nakano Yasuhiro、Itoh Tohru、Tanaka Minoru、Miyajima Atsushi、Kido Taketomo
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1101/2023.11.01.564270

    • Open Access
  • [Journal Article] Fibroblast growth factor 18 stimulates the proliferation of hepatic stellate cells, thereby inducing liver fibrosis2023

    • Author(s)
      Tsuchiya Yuichi、Seki Takao、Kobayashi Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Shichino Shigeyuki、Nishina Takashi、Fukuhara Kyoko、Ikejima Kenichi、Nagai Hidenari、Igarashi Yoshinori、Ueha Satoshi、Oikawa Akira、Tsurusaki Shinya、Yamazaki Soh、Nishiyama Chiharu、Mikami Tetuo、Yagita Hideo、Okumura Ko、Kido Taketomo et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-42058-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analysis of distribution, collection, and confirmation of capacity dependency of small extracellular vesicles toward a therapy for liver cirrhosis2023

    • Author(s)
      Takeda Nobutaka、Tsuchiya Atsunori、Mito Masaki、Natsui Kazuki、Natusi Yui、Koseki Yohei、Tomiyoshi Kei、Yamazaki Fusako、Yoshida Yuki、Abe Hiroyuki、Sano Masayuki、Kido Taketomo、Yoshioka Yusuke、Kikuta Junichi、Itoh Tohru、Nishimura Ken、Ishii Masaru、Ochiya Takahiro、Miyajima Atsushi、Terai Shuji
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration

      Volume: 43 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s41232-023-00299-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optimization of physical microenvironment to maintain the quiescence of human induced pluripotent stem cell‐derived hepatic stellate cells2023

    • Author(s)
      Gong Ya、Danoy Mathieu、Kido Taketomo、Mitsuhashi Kento、Choi Hyunjin、Matsugi Tomoaki、Yang Jingjing、Esashika Katsuhiro、Takahashi Jun、Nishikawa Masaki、Ito Taichi、Miyajima Atsushi、Sakai Yasuyuki
    • Journal Title

      Biotechnology and Bioengineering

      Volume: 120 Pages: 2345~2356

    • DOI

      10.1002/bit.28485

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Using human induced pluripotent stem cell-derived liver cells to investigate the mechanisms of liver fibrosis in vitro2023

    • Author(s)
      Koui Yuta、Kido Taketomo
    • Journal Title

      Biochemical Society Transactions

      Volume: 51 Pages: 1271~1277

    • DOI

      10.1042/BST20221421

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcriptomic and proteomic studies suggest the establishment of advanced zonation‐like profiles in human‐induced pluripotent stem cell‐derived liver sinusoidal endothelial cells and carboxypeptidase M‐positive liver progenitor cells cocultured in a fluidic microenvironment2023

    • Author(s)
      Danoy Mathieu、Poulain Stephane、Jellali Rachid、Scheidecker Benedikt、Tauran Yannick、Leduc Marjorie、Bruce Johanna、Kim Soo Hyeon、Kido Taketomo、Miyajima Atsushi、Sakai Yasuyuki、Leclerc Eric
    • Journal Title

      Hepatology Research

      Volume: 53 Pages: 661~674

    • DOI

      10.1111/hepr.13893

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a novel co-culture system using human pancreatic cancer cells and human iPSC-derived stellate cells to mimic the characteristics of pancreatic ductal adenocarcinoma in vitro2023

    • Author(s)
      Kometani Tatsuya、Kamo Koki、Kido Taketomo、Hiraoka Nobuyoshi、Chibazakura Taku、Unno Kenji、Sekine Keisuke
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 658 Pages: 1~9

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.03.061

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of anti-HBV agents that contain alkaloidal scaffolds bearing Michael acceptors2024

    • Author(s)
      Misao Himeno, Kaneko Nobuto, Hiroki Kubota, Taketomo Kido, Atsushi Miyajima, Masaya Sugiyama, Meng Ling Moi, Hiroki Oguri
    • Organizer
      The Joint 24th International Conference on Emerging Infectious Diseases in the Pacific Rim of the USJCMSP in collaboration with the 2nd International Symposium for IDRIC
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抗線維化作用を有する新規リゾホスファチジルセリン誘導体の創製2023

    • Author(s)
      陳 露瑩、木戸 丈友、宮島 篤、大和田 智彦
    • Organizer
      第37回肝類洞壁細胞研究会学術集会
  • [Presentation] B型肝炎ウイルス複製阻害活性を示すマイケルアクセプター含有アルカロイド類似化合物の同定2023

    • Author(s)
      姫野 美沙緒、金子 信人、久保田 大貴、木戸 丈友、宮島 篤、杉山 真也、モイ メンリン、大栗 博毅
    • Organizer
      第70回日本ウイルス学会学術集会

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Published: 2024-12-25  

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