2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of the innovative treatment using self iPS cell for acute liver failure
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21K08685
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
原田 昇 九州大学, 大学病院, 講師 (80419580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸島 剛男 九州大学, 大学病院, 助教 (40608965)
武石 一樹 九州大学, 大学病院, 特別教員 (50733713)
栗原 健 九州大学, 大学病院, 助教 (50823598) [Withdrawn]
吉住 朋晴 九州大学, 医学研究院, 教授 (80363373)
伊藤 心二 九州大学, 大学病院, 講師 (90382423)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | iPS-Heps / 急性肝不全 / 大量培養 / Scaffold |
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPSは急性肝不全を含めた再生医療への応用が期待されるが、肝移植に代わる人工肝臓の作成には至っていない。これまでに我々は脱細胞化したScaffoldにiPSから分化させた肝細胞(iPS-Heps)、胆管細胞、血管内皮細胞を再細胞化したミニ人工肝臓を作成し、作成した人工肝臓は生体内で機能を有することを明らかにし、iPSを用いた肝再生グラフトの可能性を報告した(Cell Rep.2020)。しかしながら、このミニ人工肝臓を臨床応用するためには、サイズアップが必要であり、iPS-Hepsに安全かつ容易に大量培養することが必要と考えた。iPS-Hepsを大量培養する方法として取組んでいるのが、iPS由来星細胞(iPS-Ste)との共培養および免疫不全ラットへの細胞移植である。
これまでに我々は脱細胞化したScaffoldにiPSから分化させた肝細胞(iPS-Heps)、胆管細胞、血管内皮細胞を再細胞化したミニ人工肝臓を作成し、作成した人工肝臓は生体内で機能を有することを明らかにし、iPSを用いた肝再生グラフトの可能性を報告した。しかし、このミニ人工肝臓を臨床応用するためには、サイズアップが必要であり、iPS-Hepsに安全かつ容易に大量培養することが必要と考えた。現在iPS-Hepsを大量培養する方法として取組んでいるのが、iPS由来星細胞(iPS-Ste)との共培養および免疫不全ラットへの細胞移植である。
独自の方法で分化させたiPS-HepをiPS-Steと共培養しiPS-Hepsの細胞増殖を検討し、その肝細胞としての機能①増殖機能②HGF濃度③肝細胞文化マーカーのチェック④iPS-Steの機能解析⑤経門脈的な細胞移植を行った。
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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
上記のように①独自の方法で分化させたiPS-HepをiPS-Steと共培養しiPS-Hepsの細胞増殖を検討した。
実際にはiPS-Steと共培養したiPS-Hepsは、コントロールである肝星細胞株(LX-2)と共培養したiPS-Hepsと比べ、約2倍の増殖効果を示した(p < 0.001)。
②iPS-SteとLX-2上清中のHGF濃度は、iPS-Steで有意に高値であり (209 vs 0 ng/ml, p < 0.0001)
③iPS-Steと共培養したiPS-Hepsは、有意に肝細胞分化マーカーの発現も高値であった。しかし、TGFbにて活性化したiPS-SteのHGF分泌は有意に低下し、iPS-Hepsの増殖効果は有意に低下した。このことより活性化していないiPS-SteはiPS-Hepsを増殖させた。
④次にラットへの細胞移植では、IL-2/Rac2 double KOラットに1.0X106個のiPS-Hepsを経門脈的に細胞移植を施行した。移植後14日目のラット血中よりヒト特異的アルブミン125ng/ml検出し、移植後90日目の摘出肝の免疫染色では、肝細胞の95％以上がヒト特異的タンパク質(アルブミン、STEM121)陽性となり、50X106個(移植前の50倍)のヒト由来細胞を分離することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後不活性化iPS-Steとの共培養および免疫不全ラットへの細胞移植によりiPS-Hepsを大量培養するシステム構築を進めており、iPS-Hepsは、iPS-Steと共培養すること、さらに免疫不全ラットへの細胞移植によりiPS-Hepsを大量培養する
システム構築を進めていき、臨床応用するために更なる検討を行って行く方針である。
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