2012 Fiscal Year Annual Research Report
ウイルス性慢性肝炎モデルのための免疫機能を保持したヒト肝細胞キメラマウスの作成
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23689040
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
紙谷 聡英 東海大学, 付置研究所, 准教授 (30321904)
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| Project Period (FY) |
2011-11-18 – 2014-03-31
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| Keywords | 肝細胞生物学 / 肝幹・前駆細胞 / 肝炎ウイルス |
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| Research Abstract |
肝炎ウイルスの持続感染に伴う慢性肝炎は、肝硬変・肝癌の原因となる。ヒト肝炎ウイルスは種特異性を持ち、実験動物を用いた解析が困難であった。そこで、新規病態解析モデル系構築のため以下の研究を行う。
１．ヒトiPS細胞からの肝幹･前駆細胞の純化・培養系の構築
当研究室で独自に樹立したヒトiPS細胞由来肝幹・前駆細胞の純化・培養系による検討を行った。ヒトiPS細胞をサイトカイン存在下で培養し、肝幹細胞表面マーカーCD13, CD133両陽性細胞をフローサイトメトリーを用いて分離した結果、HNF4α, α-フェトプロテイン陽性でトリプシン等の処理により継代培養が可能な肝幹・前駆細胞様細胞を得ることができた。この細胞をスフェロイド形成による3次元培養を行うことで、CYP3A4やCYP7A1といった成熟肝細胞機能遺伝子の発現誘導が見られる一方で、細胞外マトリクゲル内への包埋培養を行うことで胆管様に分化し、二方向性の分化能を持つことが示された。一方で、免疫不全マウスの皮膚下に移植しても、肝癌細胞株などと異なり腫瘍を形成しないことから、癌細胞とは異なる性質を持つことが示唆された。
２．肝障害誘導マウス胎仔を用いた、生体由来肝幹・前駆細胞の移植系の構築
マウス胎仔・新生仔肝臓への細胞移植を行った結果、マウス胎生肝幹・前駆細胞の移植では一部の細胞の生着が観察されたものの、強い細胞増殖は見られなかった。今後、肝障害モデルマウスで同様の実験を行う予定である。
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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
ヒトiPS細胞からの肝幹・前駆細胞の分化および増殖誘導系に関しては、我々が独自に構築したフィーダー細胞を用いる新規培養系を用いて数カ月に渡る長期増殖が可能となり、また幹・前駆細胞の特徴である多分化能（成熟肝細胞および胆管細胞への分化能）を保持していることが示された。
マウス胎仔・新生仔への移植に関しては、移植に用いる遺伝子改変マウスの交配等を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒトiPS細胞由来肝幹・前駆細胞については、当研究で樹立した培養法によって長期増殖が可能になった一方で、一部の細胞はサイトケラチン7陽性の胆管系細胞へと分化していることが明らかとなっている。そこで、網羅的遺伝子発現解析等により、より未分化性を維持したままヒトiPS細胞由来肝幹・前駆細胞の培養が可能な条件を検索する。
マウス胎仔・新生仔への移植については、当初計画のFAHノックアウトマウスに加えて、ジフテリアトキシン依存的に肝障害を誘導できるiDTR･AlbAFP-Creダブルトランスジェニックマウスを交配によって作製中であり、今後これらのマウスを用いた移植系の検討を行う予定である。
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[Journal Article] Sal-like protein 4 (SALL4), a stem cell biomarker in liver cancers.2012
Author(s)
Oikawa T, Kamiya A*, Zeniya M, Chikada H, Hyuck AD, Yamazaki Y, Wauthier E, Tajiri H, Miller LD, Wang XW, Reid LM*, Nakauchi H*.
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Journal Title
Hepatology
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Development of an All-in-One Inducible Lentiviral Vector for Gene Specific Analysis of Reprogramming.2012
Author(s)
Yamaguchi T, Hamanaka S, Kamiya A, Okabe M, Kawarai M, Wakiyama Y, Umino A, Hayama T, Sato H, Lee YS, Kato-Itoh M, Masaki H, Kobayashi T, Yamazaki S, Nakauchi H.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 7
Pages: e41007
DOI
Peer Reviewed
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