創薬応用を目指した高純度CYP3A4発現ヒトES/iPS由来肝細胞の作製法の開発

• 研究課題/領域番号: 15H06365
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医療系薬学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 高山 和雄 大阪大学, 薬学研究科, 特任助教(常勤) (10759509)
• 研究期間 (年度): 2015-08-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 肝細胞 / ヒトES/iPS細胞 / 薬物代謝 / CYP / 肝毒性 / 創薬試験 / CYP3A4 / ゲノム編集 / 薬物代謝酵素 / 相同組換え

研究成果の概要

本研究では、創薬応用できる高機能（高い薬物代謝酵素活性を有する）かつ高純度な肝細胞をヒトES/iPS細胞から分化誘導することを目的とする。そのためには、肝細胞への分化誘導技術を改良するだけでなく、純度を高めるための技術開発が必須である。本研究では、ヒトES/iPS細胞由来肝細胞を肝実質細胞あるいは胆管上皮細胞の培養上清を用いて培養することにより、その機能を向上できることを確認した。また、代表的な薬物代謝酵素であるシトクロムP450（CYP）3A4を発現するヒトES/iPS細胞由来肝細胞を薬剤選択により濃縮可能なヒトES/iPS細胞株を作製する実験も行っている。

研究成果

• [雑誌論文] Human iPS Cell-Derived Hepatocyte-Like Cells Achieve Zone-Specific Hepatic Properties by Modulation of WNT Signaling (2017)
  • 著者名/発表者名: Mitani S., Takayama K., Nagamoto Y., Imagawa K., Sakurai F., Tachibana M., Sumazaki R., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Molecular Therapy 巻: 25 ページ: 1420-1433
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Isolation and Expansion of Human Pluripotent Stem Cell-derived Hepatic Progenitor Cells by Growth Factor Defined Serum-free Culture Conditions (2017)
  • 著者名/発表者名: Fukuda T., Takayama K., Hirata M., Liu Y., Yanagihara K., Suga M., Mizuguchi H., Furue M.
  • 雑誌名: Experimental Cell Research 巻: 352 号: 2 ページ: 333-345
  • DOI: 10.1016/j.yexcr.2017.02.022
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Highly efficient biallelic genome editing of human ES/iPS cells using a CRISPR/Cas9 or TALEN systems (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayama K., Igai K., Hagihara Y., Hashimoto R., Hanawa M., Sakuma T., Tachibana M., Sakurai F., Yamamoto T., Mizuguchi H
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 45 号: 9 ページ: 5198-5207
  • DOI: 10.1093/nar/gkx130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hepatocyte Nuclear Factor 4 Alpha Promotes Definitive Endoderm Differentiation From Human Induced Pluripotent Stem Cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Hanawa M., Takayama K., Sakurai F., Tachibana M., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Stem Cells Reviews & Reports 巻: 13 号: 4 ページ: 542-551
  • DOI: 10.1007/s12015-016-9709-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of a bile salt export pump deficiency model using patient-specific induced pluripotent stem cell-derived hepatocyte-like cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Imagawa K. 1, Takayama K. 1, Isoyama S., Tanikawa K., Shinkai M., Harada K., Tachibana M., Sakurai F., Noguchi E., Hirata K., Kage M., Kawabata K., Sumazaki R., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 41806-41806
  • DOI: 10.1038/srep41806
  • NAID: 120007135051
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prediction of drug-induced liver injury by using human pluripotent stem cell-derived hepatocyte-like cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayama K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Drug Metabolism and Pharmacokinetics 巻: 32 号: 1 ページ: 12-20
  • DOI: 10.1016/j.dmpk.2016.10.408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of differentiation tendency toward hepatocytes from gene expression in undifferentiated human pluripotent stem cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara K., Liu Y., Kanie K., Takayama K., Okamura M., Hirata M., Fukuda T., Suga M., Nikawa H., Mizuguchi H., Kato R., Furue M.
  • 雑誌名: Stem Cells and Development 巻: 25 ページ: 1884-1897
  • 査読あり
• [雑誌論文] Laminin 411 and 511 promote the cholangiocyte differentiation of human induced pluripotent stem cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Takayama K., Mitani S., Nagamoto Y., Sakurai F., Tachibana M., Taniguchi Y., Sekiguchi K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 474 号: 1 ページ: 91-96
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.04.075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling of drug-mediated CYP3A4 induction by using human iPS cell-derived enterocyte-like cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Negoro R., Takayama K., Nagamoto Y, Sakurai F., Tachibana M, Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 472 号: 4 ページ: 631-636
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.03.012
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hepatic Maturation of Human iPS Cell-Derived Hepatocyte-Like Cells by ATF5, c/EBPα, and PROX1 Transduction (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamori D., Takayama K., Nagamoto Y., Mitani S., Sakurai F., Tachibana M., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 469 号: 3 ページ: 424-429
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.12.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Generation of enterocyte-like cells from human induced pluripotent stem cells for drug absorption and metabolism studies in human small intestine (2015)
  • 著者名/発表者名: Ozawa T., Takayama K., Okamoto R., Negoro R., Sakurai F., Tachibana M., Kawabata K., Mizuguchi H.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 12 号: 1 ページ: 16479-16479
  • DOI: 10.1038/srep16479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ヒトES/iPS細胞における高効率相同組換え技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄、井貝圭佑、櫻井文教、水口裕之
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-25
• [学会発表] ヒトES/iPS細胞由来肝臓細胞の作製とその創薬研究への利用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄
  • 学会等名: 第6回超異分野学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-03-02
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトES/iPS細胞由来肝細胞の三次元培養による機能向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄
  • 学会等名: 細胞凝集研究会2016
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2016-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] ヒトiPS細胞由来肝細胞の創薬・再生医療への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄
  • 学会等名: K-CONNEXスタートアップシンポジウム
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-01-29
• [学会発表] Generation of enterocyte-like cells from human iPS cells for drug absorption and metabolism studies in small intestine (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayama K., Ozawa T., Sakurai F., Tachibana M., Mizuguchi H.
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第30回年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] ヒト多能性幹細胞から肝細胞様細胞への高効率分化誘導技術の開発―創薬応用を目指して― (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄、三村菜摘、萩原康子、立花雅史、櫻井文教、神田勝弘、川端健二、水口裕之
  • 学会等名: 第65回日本薬学会近畿支部総会・大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-10-17
• [図書] ヒトiPS細胞由来肝細胞の創薬研究・非臨床試験への応用を目指して (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄、水口裕之
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 薬剤学
• [図書] ヒト多能性幹細胞由来肝細胞を用いた次世代型創薬の実現を目指した基盤技術創成 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高山和雄
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 薬学雑誌