ヒトES 細胞由来肝細胞の肝細胞への分化誘導の効率化に関する技術開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K08204
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 福田 晃也 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 臓器移植センター, 医長 (60455417)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮戸 健二 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844) ; 梅澤 明弘 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 研究所, 研究所長 (70213486)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Keywords: 肝細胞 / ヒトES細胞 / 小児難治性疾患

Outline of Annual Research Achievements

小児難治性疾患の中には、有効な治療法もなく、成人になっても医療を受けなければいけない疾患が多く存在する。国立成育医療研究センターは、国内に 2 つしかないヒト胚性幹細胞（ES細胞）の樹立機関のうちの 1 つで、これまで 8 つのヒト ES 細胞を樹立してきた。本研究では、より効率の良い肝細胞の作製技術の開発に取り組んだ。臨床応用に際して、より成熟化した細胞が求められているが十分な成熟化法は確立されていない。そこで、以下の２つの方法によって検討する。 １．他の細胞成熟化法（心筋細胞、皮膚、網膜、神経細胞、小腸）を参考にしつつ、高い成熟度を有した肝細胞の作製に取り組む。 ２．肝細胞は、薬剤に対して代謝活性を有する。そこで、すでに我々が行っている薬剤によって低分化細胞の細胞死を誘導し、高分化細胞の純度を高めて回収する。
本研究において、治療に有用なES細胞由来肝細胞を安定的に供給できるシステムを確立し、新たな肝治療法を開発することが目標である。しかしながら、このシステムを確立するためには2つの問題がある。第１に、ES細胞由来の肝細胞は、機能を維持したまま増殖させることができない。さらに、継代を重ねるごとに、細胞集団が不均質になっていく。そこで、肝再生メカニズムに基づいた2つの細胞選択法を用いることで、この問題を解決に取り組む。第２に、当センターで開発したES細胞由来の肝細胞（HAES）は、新しい肝治療に使えるような機能性を持っていない。そこで本研究では、ES細胞からの分化条件を改良して、より高機能な肝細胞の作製を検討した。未分化性をもつ特殊な肝前駆細胞の活性化が誘導され，これが増殖および分化することにより新たに細胞を供給し、再生が行われると考えられる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

先行研究において増殖能力の高い肝前駆細胞を選択する方法を確立しており、その実験手法を踏襲した形で、検討を行っている。薬物性肝障害モデル、免疫不全動物への移植実験は順調に推移しており、おおむね順調に進呈していると判断している。肝細胞は通常、試験管内では増殖できないが、損傷を受けると高い再生能力を発揮する。肝臓がダメージを受けると、正常な肝臓には存在しない肝前駆細胞が活性化して増殖し、肝細胞や胆管上皮細胞に分化して、肝機能を再生させることができる。

Strategy for Future Research Activity

基本的に前年度までの研究を継続していく。臨床応用に際して、より成熟化した細胞が求められているが十分な成熟化法は確立されていない。そこで、以下の方法による検討をさらに進めていく。 １．他の細胞成熟化法（心筋細胞、皮膚、網膜、神経細胞、小腸）を参考にしつつ、高い成熟度を有した肝細胞の作製に取り組む。 ２．肝細胞は、薬剤に対して代謝活性を有する。そこで、すでに我々が行っている薬剤によって低分化細胞の細胞死を誘導し、高分化細胞の純度を高めて回収する。すでに用いているピューロマイシン以外にも低濃度で、すばやく効果が得られる薬剤を探索することになる。

Causes of Carryover

納期の遅れにより次年度使用額が生じた。物品費に充当する。