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ヒト肝臓オルガノイドを用いた、脂肪肝炎を制御する細胞間シグナル機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K16536
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49010:病態医化学関連
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

米山 鷹介  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 助教 (10748289)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード脂肪性肝炎 / ヒトiPS細胞 / オルガノイド / 細胞間シグナル / 線維化 / 脂肪肝炎
研究開始時の研究の概要

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)は、脂肪肝から進行して、マクロファージによる炎症や間葉系細胞による線維化を伴う疾患で、慢性肝不全の最大要因となっている。申請者は、ヒトiPS細胞から、炎症反応や線維化を模倣できる肝臓オルガノイドを構築する培養法の開発に取り組み、最近、インスリン様成長因子(IGF-1)が肝臓オルガノイドの細胞間シグナル分子として働き、NASHを抑制することを見出した。本研究では、ヒト肝臓オルガノイド技術を駆使することで、IGF-1を起点とした細胞間シグナルによって調節されるNASHの病態機構を細胞・分子レベルで解明することを目的とする。

研究成果の概要

非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、脂肪肝から進行して、マクロファージによる炎症や間葉系細胞による線維化を伴う疾患で、慢性肝不全の最大要因となっている。本研究では、炎症反応や線維化を模倣できるヒトiPS細胞由来の肝臓オルガノイド創出技術を確立した。さらに、このオルガノイドにおける細胞間シグナルを解析することを通じて、NASH線維化の抑制に重要なシグナル分子を見出し、それによって調節される病態機構の一端を細胞・分子レベルで明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果により、パラクライン因子や細胞間相互作用を加味したヒトNASHにおける肝炎や線維化に関する病態進展の一端が細胞・分子レベルで解明される。将来的に、臨床病態への外挿性が担保されたオルガノイドスクリーニング基盤を通じて、本研究で見出された因子を標的とする治療有効性の高いシーズ化合物の導出が期待される。ヒトiPS細胞由来オルガノイドモデルを活用することで、環境要因等の交絡因子を排除した形で患者固有の病態再現や治療標的の導出、バイオマーカー開発を進める戦略は、肝臓以外の肺や腎臓などの重要臓器の線維症研究にも大きな波及効果を生み出すと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 6件) 図書 (6件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Isolation and Characterization of Tissue Resident CD29-Positive Progenitor Cells in Livestock to Generate a Three-Dimensional Meat Bud2021

    • 著者名/発表者名
      Naraoka Yuna、Mabuchi Yo、Yoneyama Yosuke、Suto Eriko Grace、Hisamatsu Daisuke、Ikeda Mami、Ito Risa、Nakamura Tetsuya、Takebe Takanori、Akazawa Chihiro
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 9 ページ: 2499-2499

    • DOI

      10.3390/cells10092499

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid manipulation of mitochondrial morphology in a living cell with iCMM2021

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Takafumi、Uosaki Hideki、Mizunoe Yuhei、Han Song-Iee、Goto Satoi、Yamanaka Daisuke、Masuda Masato、Yoneyama Yosuke、Nakamura Hideki、Hattori Naoko、Takeuchi Yoshinori、Ohno Hiroshi、Sekiya Motohiro、Matsuzaka Takashi、Hakuno Fumihiko、Takahashi Shin-Ichiro、Yahagi Naoya、Ito Koichi、Shimano Hitoshi
    • 雑誌名

      Cell Reports Methods

      巻: 1 号: 4 ページ: 100052-100052

    • DOI

      10.1016/j.crmeth.2021.100052

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mammalian enteral ventilation ameliorates respiratory failure2021

    • 著者名/発表者名
      Okabe Ryo、Chen-Yoshikawa Toyofumi F.、Yoneyama Yosuke、Yokoyama Yuhei、Tanaka Satona、Yoshizawa Akihiko、Thompson Wendy L.、Kannan Gokul、Kobayashi Eiji、Date Hiroshi、Takebe Takanori
    • 雑誌名

      Med

      巻: 2 号: 6 ページ: 773-783

    • DOI

      10.1016/j.medj.2021.04.004

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Enteral ventilation technology to combat severe respiratory failure2021

    • 著者名/発表者名
      YONEYAMA Yosuke、OKABE Ryo、TAKEBE Takanori
    • 雑誌名

      Translational and Regulatory Sciences

      巻: 3 号: 3 ページ: 93-97

    • DOI

      10.33611/trs.2021-015

    • NAID

      130008133922

    • ISSN
      2434-4974
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-Fidelity Drug-Induced Liver Injury Screen Using Human Pluripotent Stem Cell?Derived Organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Shinozawa T, Kimura M, Cai Y, Saiki N, Yoneyama Y, Ouchi R, Koike H, Maezawa M, Zhang RR, Dunn A, Ferguson A, Togo S, Lewis K, Thompson WL, Asai A, Takebe T.
    • 雑誌名

      Gastroenterology

      巻: 160 号: 3 ページ: 831-846.e10

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2020.10.002

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stiffness distribution analysis in indentation depth direction reveals clear mechanical features of cells and organoids by using AFM2020

    • 著者名/発表者名
      Naritaka Kobayashi, Shodai Togo, Takahisa Matsuzaki, Kaede Hashiseko, Ryuzo Kawamura, Masami Suganuma, Seiichiro Nakabayashi, Yosuke Yoneyama, Rie Ouchi, Takanori Takebe, Hiroshi Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 13 ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Myoblasts With Higher IRS-1 Levels Are Eliminated From the Normal Cell Layer During Differentiation2020

    • 著者名/発表者名
      Okino Ryosuke、Usui Ami、Yoneyama Yosuke、Takahashi Shin-Ichiro、Hakuno Fumihiko
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fendo.2020.00096

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling Steatohepatitis in Humans with Pluripotent Stem Cell-Derived Organoids2019

    • 著者名/発表者名
      Ouchi Rie、et al.
    • 雑誌名

      Cell Metabolism

      巻: 30 号: 2 ページ: 374-384

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2019.05.007

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ヒト肝臓プライマリオルガノイドからのiPS細胞樹立と肝疾患研究への応用2022

    • 著者名/発表者名
      張カン春、米山鷹介、大津香苗、三好正人、北畑富貴子、新田沙由梨、赤星径一、田邉稔、柿沼晴、朝比奈靖浩、武部貴則
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] INTERCELLULAR RNA TRANSFER-DRIVEN REPROGRAMMING OF HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS INTO NAIVE-LIKE STATE2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama Takanori Takebe
    • 学会等名
      ISSCR Tokyo 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human Pluripotent Stem Cell-Derived Liver Organoid Manufacturing2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama
    • 学会等名
      Olympus Discovery Summit: Advanced Your Imaging
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Live-cell incubation monitoring and human organoid manufacturing for modeling liver diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama
    • 学会等名
      2021 ZISCTI-CSCT Annual Meeting, Satellite Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒト肝臓オルガノイドによるマイ・メディシン2021

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 消化器臓器のヒューマンオルガノイドにおけるマルチスケールイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒューマンオルガノイド技術による脂肪性肝炎病態の再現と工学的手法による新規線維化評価系の構築2020

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介、武部貴則
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Conceptual basis of lineage shift between intestinal epithelium and hepatocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Sakurako Kobayashi, Satoshi Watanabe, Yosuke Yoneyama, Kousuke Tanimoto, Ryu Nishimura, Sayaka Nagata, Masami Inoue, Kouhei Suzuki, Kiichiro Tsuchiya, Ryuichi Okamoto, Mamoru Watanabe, Takanori Takebe, Shiro Yui
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Tissue Organoids as Models of Host Physiology and Pathophysiology of Disease
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロデバイスによるヒューマン・オルガノイドの機能拡張2020

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] INTERCELLULAR RNA TRANSFER-DRIVEN EPIGENETIC REPROGRAMMING OF HUMAN PLURIPOTENT STEM CELLS INTO NAIVE-LIKE STATE2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama, Ran-Ran Zhang, Masaki Kimura, Takanori Takebe
    • 学会等名
      ISSCR 2019 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 肝不全・肝硬変に対する再生療法-最先端の今 「オルガノイド研究の最先端」2021

    • 著者名/発表者名
      米山 鷹介,武部 貴則
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      日本メディカルセンター
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] ヒト内胚葉オルガノイド研究の最新動向2021

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 腸呼吸技術(EVA法)を用いたCOVID-19関連重症呼吸器合併症治療の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      岡部亮、米山鷹介、武部貴則
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      科学論評社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 臨床応用をめざすヒューマンオルガノイド研究2020

    • 著者名/発表者名
      高山真秀、米山鷹介、武部貴則
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 米山鷹介、武部貴則2019

    • 著者名/発表者名
      別冊BIO Clinica 慢性炎症と疾患 適応&修復のサイエンスと臨床応用の最前線「オルガノイドを活用した医科学研究」
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      北隆館
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 羊土社2019

    • 著者名/発表者名
      実験医学別冊 決定版オルガノイド実験スタンダード「多細胞系からなるヒト肝オルガノイドの創出」
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      大内梨江、米山鷹介、武部貴則
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [産業財産権] 非アルコール性脂肪性肝炎の線維化進行度を推定する方法2021

    • 発明者名
      武部貴則、米山鷹介
    • 権利者名
      武部貴則、米山鷹介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-129760
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 呼吸不全等による低酸素状態の対象を処置することに用いる医薬組成物2020

    • 発明者名
      武部貴則、米山鷹介、岡部亮、芳川豊史、伊達洋至
    • 権利者名
      武部貴則、米山鷹介、岡部亮、芳川豊史、伊達洋至
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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