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肝障害・肝疾患研究に資するzone特異的肝細胞の創出技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19657
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 内科学一般およびその関連分野
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, 助教 (10759509)

研究協力者 水口 裕之  
今川 和生  
三谷 成二  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード肝細胞 / 毒性 / 薬物代謝 / zonation / ヒトiPS細胞 / ヒトES細胞 / 肝障害 / 胆管上皮細胞 / 創薬 / 異物代謝 / 分化誘導 / 肝臓 / ヒトES/iPS細胞
研究成果の概要

肝障害は、肝臓がびまん性に障害を受けるものと、不均一に障害を受けるもの、の2種に大別される。肝障害にzone特異性が生じる原因は、肝細胞がzoneに応じた特異な機能を有することにあるが、肝障害研究に使用される既存のヒト肝細胞モデルはzone特異的な機能を持たない。そこで、zone特異的機能を有するヒトiPS細胞由来肝細胞の作製を試みた。肝臓を構成する細胞が織りなすネットワークを手掛かりにzone特異的肝細胞を作製した。その結果、Wnt7Bがzone3肝細胞、WIF-1がzone1肝細胞形成に重要であることを見出した。本研究成果により、zone特異的機能を有する肝細胞を作製可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医薬品の毒性判明による市場撤退・開発中止のうち、多くの事例で肝障害が認められることから、肝障害の高精度な予測技術は不可欠である。しかし、多くの肝障害にzone特異性が見られるものの、既存の創薬ではzone特異的なヒト肝細胞モデルが存在しないため、zonation情報を考慮した毒性予測試験が実施できなかった。本研究成果を応用することにより、肝臓を構成する肝細胞の不均一性を加味した医薬品の安全性試験を初めて実施できる可能性があり、従来の創薬プロセスを大きく進歩させる潜在性を有する。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Pharmaceutical Research for Inherited Metabolic Disorders of the Liver Using Human Induced Pluripotent Stem Cell and Genome Editing Technologies2019

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Takayama K, Hori M, Harada-Shiba M, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 号: 3 ページ: 312-318

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00544

    • NAID

      130007607360

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2019-03-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] FGF signal is not required for hepatoblast differentiation of human iPS cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Toba Y, Kiso A, Nakamae S, Sakurai F, Takayama K, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 3713-3713

    • DOI

      10.1038/s41598-019-40305-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimal human iPS cell culture method for efficient hepatic differentiation.2018

    • 著者名/発表者名
      Matoba N, Yamashita T, Takayama K, Sakurai F, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Differentiation

      巻: 104 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1016/j.diff.2018.09.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enrichment of high-functioning human iPS cell-derived hepatocyte-like cells for pharmaceutical research.2018

    • 著者名/発表者名
      Takayama K, Hagihara Y, Toba Y, Sekiguchi K, Sakurai F, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Biomaterials.

      巻: 161 ページ: 24-32

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2018.01.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanaomycin A Treatment Promotes Hepatoblast Differentiation from Human iPS Cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamae S, Toba Y, Takayama K, Sakurai F, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Stem Cells Dev.

      巻: 未定 号: 6 ページ: 405-414

    • DOI

      10.1089/scd.2017.0251

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Billion-scale production of hepatocyte-like cells from human induced pluripotent stem cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T, Takayama K, Sakurai F, Mizuguchi H.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 496 号: 4 ページ: 1269-1275

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.01.186

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Human ESC/iPSC-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

      Mol Ther.

      巻: 25 号: 6 ページ: 1420-1433

    • DOI

      10.1016/j.ymthe.2017.04.006

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒトES/iPS細胞のゲノム編集と創薬研究への応用2018

    • 著者名/発表者名
      高山和雄、水口裕之
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of hepatocytes from human ES/iPS cells for medicinal sciences2018

    • 著者名/発表者名
      Takayama K., Mizuguchi H.
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] WNTシグナル制御による門脈域及び中心静脈域肝細胞の性質を有するヒトiPS細胞由来肝細胞作製法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      三谷成二、高山和雄、櫻井文教、水口裕之
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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