ヒトiPS細胞由来肝星細胞を基軸とした肝星細胞活性化制御機構の解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23H02889
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 三好 正人 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (20844385)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柿沼 晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (30372444) ; 岡本 隆一 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (50451935)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 肝星細胞 / iPS細胞

Outline of Annual Research Achievements

高度肝線維化進展による非代償性肝硬変・肝不全・肝発癌は依然として肝疾患の主たる死因であり、肝線維化を標的とする治療法の開発が重要である。その中で、肝線維化の主たる原因の一つである肝星細胞と、その活性化メカニズムが注目され解析が行われてきたが、マテリアルや細胞培養が限定的で、活性化の詳細な解析が困難であった。そこで、本研究では、更に星細胞研究における従来培養法から抜け出した多様な新規培養系を構築することで、従来解析し得なかった活性化メカニズム解明を可能とし、更に独自のヒトiPS細胞由来肝星細胞と組み合わせることで、ヒト肝線維化メカニズムの解明を試み、肝線維化新規治療の学術的な基盤を得ることを目的としている。iPS由来肝星細胞培養系について、星細胞の活性化を阻害することが知られている因子を探索して、特定の因子を加えることで肝星細胞まーあかーの一つであるNGFR陽性率が向上することを見出した。
肝星細胞移植系の構築については、移植前前処置として当初の計画していた星細胞除去を目的としたin vivo knock down実験に加えて、部分肝切除後＋iPS細胞由来肝星細胞移植系などの構築、また多細胞系については、iPS細胞由来肝星細胞と肝細胞の共培養系の条件検討に取り掛かかっている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

iPS由来肝星細胞培養系について、移植系で用いることを念頭に培養系の最適化を行った。我々の独自誘導系や既報も含めて、iPS由来肝星細胞における星細胞マーカーの一つであるNGFR陽性率は20%前後であったものの、星細胞の活性化を阻害することが知られている因子を探索して、特定の因子を加えることでNGFR陽性率が向上することを見出した。
肝星細胞移植系の構築については、移植前前処置として当初の計画していた星細胞除去を目的としたin vivo knock down実験に加えて、部分肝切除後にiPS細胞由来肝星細胞を移植する系の構築に取り掛かっているなどの進捗を得ている。多細胞系については、iPS細胞由来肝星細胞と肝細胞の共培養系の条件検討に取り掛かり、効率的に培養体を形成する条件を定めることに成功した。

Strategy for Future Research Activity

iPS由来肝星細胞誘導系の最適化を引き続いて遂行する。
肝星細胞移植系の構築に関しては、移植前の前処置についてin vivo knock down系、肝部分切除系、肝類洞内皮細胞移植で用いられるモノクロタリンなどの条件検討を引き続き遂行し、星細胞生着がみられる条件の検討を引き続いて行う。移植が成立した暁には、移植したマウスに四塩化炭素、総胆管結紮などの肝線維化を誘導することで、移植した星細胞が線維化に寄与するか、真の意味での機能的な評価を行う予定である。共培養系については、既に構築した共培養系において、星細胞-肝細胞間の相互作用について、RNA-seqを始めとした網羅的解析を行うことを予定している。

Research Products

• [Journal Article] Prognostic significance of C‐reactive protein in unresectable hepatocellular carcinoma treated with atezolizumab and bevacizumab (2024)
  • Author(s): S Kaneko, Y Asahina, M Murakawa, S Ueyama, C Maeyashiki, H Watanabe, A Kusano‐Kitazume, A Sato, K Uchidate, T Asakawa, S Watanabe, Y Iizuka, I Shibata, S Oooka , Y Karakama, T Fujii, T Watabe, K Akahoshi, M Tanabe, Miyoshi Masato、Nakagawa Mina、Kakinuma Sei、Okamoto Ryuichi
  • Journal Title: Hepatology Research Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1111/hepr.14001
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Analysis of prognosis and background liver disease in non-advanced hepatocellular carcinoma in two decades (2024)
  • Author(s): Kaneko Shun、Asahina Yasuhiro、Murakawa Miyako、Azuma Seishin、Inada Kento、Mochida Tomohiro、Watakabe Keiya、Shimizu Taro、Tsuchiya Jun、Miyoshi Masato、Kawai-Kitahata Fukiko、Nitta Sayuri、Takahashi Marie、Fujioka Tomoyuki、Kishino Mitsuhiro、Anzai Tatsuhiko、Kakinuma Sei、Nakagawa Mina、Okamoto Ryuichi
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 19 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0297882
• [Journal Article] Factors associated with liver injury and prognosis in advanced cancer patients treated with immune checkpoint inhibitors (2023)
  • Author(s): Kaneko Shun、Asahina Yasuhiro、Nakagawa Mina、Murakawa Miyako、Miyazaki Yasunari、Asakage Takahiro、Fukuda Shohei、Namiki Takeshi、Kano Yoshihito、Nagata Masashi、Tsuchiya Jun、Miyoshi Masato、Kitahata‐Kawai Fukiko、Nitta Sayuri、Itsui Yasuhiro、Kakinuma Sei、Okamoto Ryuichi
  • Journal Title: Hepatology Research Volume: 53 Pages: 450～459
  • DOI: 10.1111/hepr.13878
• [Presentation] B型肝炎ウイルスゲノムのKMT2B領域へのintegrationによる発癌プロセスの解析. (2023)
  • Author(s): 土屋淳,三好正人,柿沼晴,志水太郎,渡壁慶也,持田知洋,稲田賢人,金子俊,北畑富貴子,新田沙由梨,村川美也子,中川美奈,朝比奈靖浩,岡本隆一.
  • Organizer: Gastro-Plus2023 2023.12.16 国内 口頭
• [Presentation] 細胞間相互作用の解析を目的としたiPS由来星細胞とHepatocyteによる共培養Spheroidの開発 (2023)
  • Author(s): 持田知洋,三好 正人,朝比奈 靖浩,柿沼 晴.
  • Organizer: 第３７回肝類洞壁細胞研究会学術集会
• [Presentation] Functional analysis of TNFAIP3 in murine hepatic stellate cells. (2023)
  • Author(s): Sei Kakinuma, Keiya Watakabe, Masato Miyoshi, Mina Nakagawa, Yasuhiro Asahina.
  • Organizer: The 3rd JSH International Liver
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Factors associated with HCC development and patients’ survival in patients with an SVR. (2023)
  • Author(s): Mina Nakagawa, Miyako Murakawa, Masato Miyoshi, Shun Kaneko, Fukiko Kawai-Kitahata, Sayuri Nitta, Sei Kakinuma, Yasuhiro Asahina, Ryuichi Okamoto.
  • Organizer: The 3rd JSH International Liver Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝疾患研究への応用に向けたヒトiPS細胞由来肝細胞オルガノイド培養系の確立 (2023)
  • Author(s): 志水 太郎,三好 正人,土屋 淳,山田華穂,渡壁 慶也,持田 知洋,稲田 賢人,金子 俊,北畑 富貴子,村川 美也子,中川 美奈,朝比奈 靖浩, 岡本 隆一, 柿沼 晴
  • Organizer: 第30回肝細胞研究会
• [Presentation] 肝星細胞におけるTNFAIP3の機能解析. (2023)
  • Author(s): 渡壁 慶也,三好 正人,稲田 賢人,持田 知洋,千野 響子,志水 太郎,土屋 淳,金子 俊,北畑 富貴子,村川 美也子,中川 美奈,朝比奈 靖浩,岡本 隆一,柿沼 晴
  • Organizer: 第30回肝細胞研究会
• [Presentation] 肝疾患モデルへの応用に向けたヒトiPS細胞由来肝細胞オルガノイド培養系の確立 (2023)
  • Author(s): 志水 太郎,三好 正人,柿沼 晴
  • Organizer: 第59回日本肝臓学会総会
• [Presentation] 肝星細胞におけるTNFAIP3の機能解析 (2023)
  • Author(s): 渡壁 慶也,三好 正人,柿沼 晴,稲田 賢人,持田 知洋,志水 太郎,土屋 淳,金子 俊,北畑 富貴子,新田 沙由梨,村川 美也子,井津井 康浩,中川 美奈,朝比奈 靖浩,岡本 隆一
  • Organizer: 第59回日本肝臓学会総会