2013 Fiscal Year Research-status Report
肝細胞特異的機能発現機構の統合的理解と高度機能維持肝細胞/培養系の構築
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25460088
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Research Institute for Child Health and Development |
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Principal Investigator |
中村 和昭 独立行政法人国立成育医療研究センター, 薬剤治療研究部, 室長 (80392356)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 肝細胞培養系 / 転写因子 / DNAメチル化 |
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| Research Abstract |
肝細胞は単離・培養することにより肝特異的機能が急速に減衰し、初代培養系において肝機能を維持することは難しい。一方で、三次元培養法により肝細胞塊を形成させると、単層培養に比べ、肝機能は亢進する。本研究では、初代肝細胞培養系における肝機能低下と三次元培養法による肝機能亢進の分子基盤を明らかにし、得られた知見から高度機能維持肝細胞/培養系を確立することを目的としている。本年度は、新鮮初代肝細胞培養過程において発現が低下する転写因子を探索し、肝特異的遺伝子の発現を制御すると考えられる複数の転写因子の発現が培養開始後急速に低下することを見出した。また、三次元培養において発現が亢進する転写因子を見出した。これらに共通する転写因子が肝細胞培養系における肝機能発現に重要な因子であると仮定し、現在これら転写因子による肝機能発現を検討している。また、DNAメチル化阻害剤添加による培養肝細胞の肝機能発現を検討し、ある種のDNAメチル化阻害剤の添加は、他のメチル化阻害剤の添加に比べ顕著に培養肝細胞株の肝機能を亢進させることを見出した。このDNAメチル化阻害剤はDNAメチル基転移酵素（DNMT）を阻害することから、DNMTノックダウン肝細胞株を作成し肝機能を検討したが、DNMTノックダウンは肝機能の亢進を惹起するものの、DNAメチル化阻害剤に比べその効果は弱く、DNAメチル化阻害剤のDNMT阻害を介さない新規の肝機能亢進作用が示唆された。この新規肝機能亢進作用に関与する細胞内シグナルカスケードを明らかにすることにより、培養肝細胞の機能亢進を惹起するこれまでにない培養法の開発につながると考えられる。
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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
本研究では、初代肝細胞培養系における肝機能低下と三次元培養法による肝機能亢進の分子基盤を明らかにし、得られた知見から高度機能維持肝細胞/培養系を確立することを目的としているが、本年度においては肝細胞培養系において肝機能を制御していると示唆される転写因子の同定を行い、またDNAメチル化阻害剤による肝機能亢進とDNMT阻害に依らない新規機構による肝機能の亢進を示唆する結果を得ており、研究目的の達成において、当初想定している成果が概ね得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究目的の達成のために、25年度において同定した転写因子の肝細胞への導入を行い、培養肝細胞において肝機能の亢進に寄与する転写因子をさらに同定するとともに、DNAメチル化阻害剤による新規肝機能亢進の機序を明らかにする。また、引き続き三次元培養において肝機能の亢進を惹起する細胞間コミュニケーションの分子実体を明らかにすべく、肝機能を制御する細胞表面シグナル伝達分子の同定を行う。これらの成果を肝細胞特異的機能発現機構の統合的理解と高度機能維持肝細胞/培養系の構築につなげていきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
25年度当初計画では人件費を計上していたが、研究の進捗状況および成果を鑑み、25年度に、人件費を執行することは必ずしも、本研究の効率性に繋がらないと考え、その執行を見送った。また、物品費においても当初計画よりも執行額が下回った。
25年度の成果を鑑みると、26年度においては人件費を執行した上で、研究補助員等を本研究に充てることが、研究の加速につながると考えられる。また、これに伴い、物品費の執行も増えると考えられる。したがって、25年度に計上した人件費ならびに物品費については26年度内での執行を計画し、26年度分として請求した助成金と合わせて執行することにより、さらなる研究の推進につなげていく。
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[Journal Article] Hepatocyte transplantation using the living donor reduced-graft in a baby with ornithine transcarbamylase deficiency: a novel source for hepatocytes.2014
Author(s)
Enosawa S, Horikawa R, Yamamoto A, Sakamoto S, Shigeta T, Nosaka S, Fujimoto J, Tanoue A, Nakamura K, Umezawa A, Matsubara Y, Matsui A, Kasahara M.
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Journal Title
Liver Transplantation
Volume: 20
Pages: 529-537
DOI
Peer Reviewed
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