iPS 細胞を用いた肝幹細胞の単離及び成人型肝細胞への効率的な分化手法の確立

• 研究課題/領域番号: 23790193
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 医療系薬学
• 研究機関: 東北薬科大学
• 研究代表者: 佐々木 崇光 東北薬科大学, 薬学部, 助教 (20382674)
• 研究期間 (年度): 2012 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 薬物動態 / 代謝学 / iPS 細胞 / 肝分化誘導法 / CYP / 肝特異的転写因子 / HNF / iPS細胞 / トランスポーター / 転写因子

研究概要

本研究は、ヒト線維芽細胞由来 iPS 細胞を用いて既に確立した肝分化誘導法に対し、化学物質及び遺伝子導入の両面から改良を加え、成人型肝細胞に匹敵する肝分化 iPS 細胞を作製することを目的に検討を行った。 肝特異的転写因子群の中でも、HNF6 遺伝子を iPS 細胞の肝分化誘導過程中に導入することで、肝分化 iPS 細胞の成熟性が向上する可能性を見出した。また、ヒト成人肝細胞において主要な薬物代謝酵素である CYP3A4 が、HNF6 遺伝子の導入で著しく上昇し、その発現量は酵素活性が認められるレベルに達した。本研究は、iPS 細胞の肝分化誘導法の改良に加え、これまでに報告されていない HNF6 による CYP3A4 の発現調節機構が存在する可能性を見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Hepatocyte Nuclear Factor 6 Activates the Transcription of <i>CYP3A4</i> in Hepatocyte-like Cells Differentiated from Human Induced Pluripotent Stem Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Takahashi S, Numata Y, Narita M, Tanaka Y, Kondo Y, Matsunaga T, Ohmori S, Nagata K
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ 巻: 28 号: 3 ページ: 250-259
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-12-RG-132
  • NAID: 130004463310
  • ISSN: 1347-4367, 1880-0920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Hypoxia-inducible Factor-1&alpha; Chemical Stabilizer, CoCl₂ and Hypoxia on Gene Expression of CYP3As in Human Fetal Liver Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki E
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ 巻: 27 号: 4 ページ: 398-404
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-074
  • NAID: 130004463262
  • ISSN: 1347-4367, 1880-0920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Activate CYP3A4 Gene Transcription through Human Pregnane X Receptor (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumagai T, Suzuki H, Sasaki T, Sakaguchi S, Miyairi S, Yamazoe Y, Nagata K
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ 巻: 27 号: 2 ページ: 200-206
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-094
  • NAID: 130004463240
  • ISSN: 1347-4367, 1880-0920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between Cancer Risk and Drug-metabolizing Enzyme Gene (CYP2A6, CYP2A13, CYP4B1, SULT1A1, GSTM1, and GSTT1) Polymorphisms in Cases of Lung Cancer in Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamaki, Y., Arai, T., Sugimura, H., Sasaki, T., Honda, M., Muroi, Y., Matsubara, Y., Kanno, S., Ishikawa, M., Hirasawa, N., Hiratsuka, M.
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ 巻: 26 号: 5 ページ: 516-522
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-046
  • NAID: 130004463215
  • ISSN: 1347-4367, 1880-0920
  • 査読あり
• [雑誌論文] Progression of Alcoholic and Non-alcoholic Steatohepatitis: Common Metabolic Aspects of Innate Immune System and Oxidative Stress (2011)
  • 著者名/発表者名: Sakaguchi S, Takahashi S, Sasaki T, Kumagai T, Nagata K
  • 雑誌名: Ｄｒｕｇ Ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｏｋｉｎｅｔｉｃｓ 巻: 26 号: 1 ページ: 30-46
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-10-RV-087
  • NAID: 130004463160
  • ISSN: 1347-4367, 1880-0920
  • 査読あり
• [学会発表] Hepatic differentiation of human induced pluripotent stem cells by using factors involved in liverfunction and development (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T
  • 学会等名: International Symposium for Neurosciences
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-02-26
• [学会発表] Hepatic differentiation of human induced pluripotent stem cells by using factors involved in liver function and development (2013)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Sasaki
  • 学会等名: International Symposium for Neurosciences
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] microRNA 導入による肝薬物代謝酵素発現への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅野 高弘
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] HNF6 導入時期による肝分化iPS 細胞の薬物代謝酵素発現への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田 喜弘
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] 健康食品によるシトクロムP450 活性阻害の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤 詩奈子
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] 肝特異的転写因子 HNF-6 による薬物代謝酵素発現誘導:新規薬物代謝研究ツールを志向した肝分化 iPS 細胞樹立への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木 崇光
  • 学会等名: 第1回東北薬科大学創薬研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-05-19
• [学会発表] Identification of a novel transactivation region of the MRP3 gene (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T
  • 学会等名: International Symposium on PPF Molecular Pharmacokinetics
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] MicroRNA enhances the expression of CYP genes in HepG2 cells and hepatocyte-like cells differentiatedfromhumaninducedpluripotentstemcells (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T
  • 学会等名: 27 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Small Molecule Compounds Enhance Differentiation to Hepatocytes from induced Pluripotent Stem Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo Y
  • 学会等名: 27 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] Identification of a novel transactivation mechanism of the MRP3 gene (2012)
  • 著者名/発表者名: Numata Y
  • 学会等名: 27 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] 健康食品と医薬品における薬物相互作用解明を目指した健康食品使用実態調査 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小西 麻美子
  • 学会等名: 第20回クリニカルファーマシーシンポジウム
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Enhanced expression of cytochrome P450 genes by hepatocyte nuclear factor-6 in hepatocyte-likecells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi S
  • 学会等名: 19th International Symposium on MDO/12th European regional ISSX meeting
  • 発表場所: Noordwijik aan Zee, The Netherlands
• [学会発表] MicroRNA enhances the expression of CYP genes in HepG2 cells and hepatocyte-like cells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Sasaki
  • 学会等名: 27 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 千葉
• [学会発表] microRNA導入による肝薬物代謝酵素発現への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菅野 高弘
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
• [学会発表] HNF6導入時期による肝分化iPS細胞の薬物代謝酵素発現への影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沼田 喜弘
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
• [学会発表] 健康食品によるシトクロムP450活性阻害の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤詩奈子
  • 学会等名: 第51回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 青森
• [学会発表] Enhanced expression of cytochrome P450 genes by hepatocyte nuclear factor-6 in hepatocyte-like cells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Shogo Takahashi
  • 学会等名: 19th International Symposium on MDO/12th European regional ISSX meeting
  • 発表場所: Noordwijik aan Zee, The Netherlands
• [学会発表] 肝特異的転写因子HNF-6による薬物代謝酵素発現誘導：新規薬物代謝研究ツールを志向した肝分化iPS細胞樹立への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々木崇光
  • 学会等名: 第1回東北薬科大学創薬研究センターシンポジウム
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Identification of a novel transactivation region of the MRP3 gene (2012)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Numata Y, Narita M, Matsui S, Toriyabe T, Yamazoe Y, Nagata K
  • 学会等名: International Symposium on PPF Molecular Pharmacokinetics
  • 発表場所: 一橋記念講堂（東京都）
• [学会発表] 凍結 P450 発現アデノウイルス感染細胞を用いた薬物代謝評価系の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤 寛美
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] 板藍根による CYP3A4 活性誘導の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原 亮輔
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] iPS 細胞を用いた肝分化誘導法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田 健太
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] Indirubin, a compornent of Ban-Lan-Gen, activates CYP3A4 gene transcription through human pregnane X receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Kumagai T
  • 学会等名: 26 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] Hepatocyte nuclear factor-6 enhances expression of CYP3A4 in HepG2 cells and hepatocyte-like cells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T
  • 学会等名: 26 th, JSSX annual meeting
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] iPS細胞を用いた肝分化誘導法の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田健太、佐々木崇光、高橋昌悟、松永民秀、永田清
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北薬科大学（仙台市）
• [学会発表] 板藍根によるCYP3A4活性誘導の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原亮輔、熊谷健、三浦真知、高橋昌悟、佐々木崇光、坂口修平、宮入伸一、永田清
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北薬科大学（仙台市）
• [学会発表] 凍結P450発現アデノウイルス感染細胞を用いた薬物代謝評価系の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安藤寛美、佐藤裕、高橋昌悟、佐々木崇光、永田清
  • 学会等名: 第50回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北薬科大学（仙台市）
• [学会発表] Hepatocyte nuclear factor-6 enhances expression of CYP3A4 in HepG2 cells and hepatocyte-like cells differentiated from human induced pluripotent stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Sasaki T, Tanaka Y, Takahashi S, Kumagai T, Sakaguchi S, Matsunaga T, Nagata K
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第26回年会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）
• [学会発表] Indirubin, a compornent of Ban-Lan-Gen, activates CYP3A4 gene transcription through human pregnane X receptor (2011)
  • 著者名/発表者名: Kumagai T, Sugawara R, Miura M, Sasaki T, Miyairi S, Nagata K
  • 学会等名: 日本薬物動態学会第26回年会
  • 発表場所: 広島国際会議場（広島市）