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脂肪由来幹細胞ADSCから誘導した肝細胞様細胞HLCの免疫原性獲得に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K08028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

齋藤 裕  徳島大学, 病院, 講師 (50548675)

研究分担者 島田 光生  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (10216070)
池本 哲也  徳島大学, 病院, 教授 (20398019)
安友 康二  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 教授 (30333511)
山田 眞一郎  徳島大学, 病院, 特任助教 (30579884)
森根 裕二  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60398021)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード脂肪由来間葉系幹細胞 / 肝細胞様細胞 / 免疫原生 / 免疫原性
研究開始時の研究の概要

本研究では、脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)からHLCまでの分化誘導過程において、「いつ、個人の細胞としての性格を獲得し表出するのか(免疫学的回避機構の性質を消失するのはいつか)」を評価する。患者由来HLCは健常者由来HLCと比較してアンモニア代謝能が不良であることが報告されている。すなはち、他家由来HLCの移植が必要となるが、臨床応用を考慮した際に、その免疫抗原性評価が重要となる。必要に応じて、適切な免疫抑制剤が必要となる。最終的には、HLCを尿素サイクル異常症モデルへ移植しその効果を検討する。

研究実績の概要

研究目的;多能性幹細胞から分化誘導可能である肝細胞様細胞(HLC)移植は、ドナー不足に悩む肝細胞移植の代替治療として期待される。アンモニア代謝酵素欠損が原因となる尿素サイクル異常症患者に対しても、このHLC移植が根治療法ともなり得るが、患者由来HLCは健常者由来HLCと比較してアンモニア代謝能が不良であることが報告されている。すなはち、他家由来HLCの移植が必要となるが、臨床応用を考慮した際に、その免疫抗原性評価が重要となる。本研究では、脂肪由来間葉系幹細胞(ADSC)からHLCまでの分化誘導過程において、「いつ、個人の細胞としての性格を獲得し表出するのか」を評価したうえで、尿素サイクル異常症モデルへ移植しその効果を検討することを目的とする。
研究実施計画;1. ADSCからHLCまでの過程における免疫抗原性の評価 2. HLCの尿素サイクル異常症モデルへの移植
研究成果;R5年度は、研究計画 1の免疫原生評価のため、ADSCからHLC作成までの3段階において、HLA Class I・II、CD40、CD86、PD-L1、CD80発現をFACSにて評価した。基本的にADSCならば、本邦ですでに治験が行われているADR001試験(肝硬変患者への他家ADSC移植による肝線維化抑制効果の検証)の様に、基本的には免疫抑制フリーでの他家移植が可能である。結果として、ADSCの時点では、主要自己抗原となるHLA Class I発現を認めたがClassIIは発現を認めなかった。また、副経路のうち、T cell刺激に働くCD86及び抑制系に働く、PD-L1がごくわずかに発現していた。さらに、分化誘導過程が進むにも関わらず、細胞表面マーカーの発現傾向やその発現量は変化を認めなかった。よって、ADSC由来HLCの免疫原性は比較的低く、他家移植も選択枝となる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

R5年度は、免疫原性評価を実施した。我々が対象とする、代謝性肝疾患患者(尿素サイクル異常症・家族性アミロイドニューロパチー)由来のADSCから作成したHLCは、健常者のHLCと比較して肝細胞機能は不良であることが報告されている(Mol Ther Nucleic Acids. 2016)。その場合、健常者である他者由来の(allogenic) ADSCからHLCを誘導する場合、どの時点でHLCの免疫抗原性が上昇してくるのかを明らかにする必要がある。ADSC自体は製品化され種々の臨床治験に用いられており、他者由来の(allogenic) ADSCであっても、移植免疫における拒絶を受けないことが明白となっている。HLCはADSCを原料としており、分化培養過程において、「いつ、個人の細胞としての性格を獲得し表出するのか(免疫学的回避機構の性質を消失するのはいつか)」を追求することは再生医療の細胞移植において学術的に大きな意義を持つ。
ADSCからHLC作成までの4段階において、免疫原生の評価として、抗原提示主要シグナルであるHLA Class I・II、副経路として、T cell刺激に働くCD40・CD86、T cell抑制系に働くPD-L1・CD80発現をFACSにて評価した。ADSCの時点では、主要自己抗原となるHLA Class I発現を認めたがClassIIは発現を認めなかった。また、副経路のうち、T cell刺激に働くCD86及び抑制系に働く、PD-L1がごくわずかに発現していた。さらに、分化誘導過程が進むにも関わらず、細胞表面マーカーの発現傾向やその発現量は変化を認めなかった。よって、HLCの免疫原性は比較的低く、免疫抑制剤フリーでの他家移植が可能となるのではと考えている。R5年度に予定していた、in vitroでの実験系は終了しており、進捗としてはおおむね順調と判断している。R6年度はin vivoでの移植実験を予定している。

今後の研究の推進方策

In vitroでの免疫原性評価が終了しており、代謝性肝疾患モデルへの移植を実施予定である。
尿素サイクル異常症UCD患者は、難病指定された稀少疾患の1つであり、CPS1/OTC/Citrinなど、尿素サイクルに必要な酵素が先天的に欠損することで高アンモニア血症の病態を呈し、その本邦での患者頻度は、OTC欠損患者 8万人に1人(現在約500人)、ASS欠損患者 7万人に1人(現在約100名)、Citrin欠損患者53万人に1人(現在100名以下)、CPS1欠損患者80万人に1人(現在約100名)となっている。その治療は食事制限・薬物療法が中心となるが、重篤な場合、肝移植を必要とする。本邦でのドナー不足を考慮し、また、一酵欠損のみのため、臓器移植までせずとも、HLC移植が根治療法につながると考えている。昨年成育医療センターからのプレスリリースにおいては、5人のUCD患児にES細胞由来のHLCを経門脈的に移植し、肝移植までのBridging治療となったとの報告もなされた。我々の教室では、OTC欠損マウスあるいはCitrin欠損マウスを保有しており、同マウスADSCから作成したHLC機能はWild typeマウス由来のHLCと比較して機能不良であり、やはり他家移植が必要と考えている。免疫原生評価の結果から推測するに、我々のHLCは比較的免疫原性が低く、免疫抑制剤フリーでの他家移植も期待される。疾患モデルマウスへの移植の前段階として、免疫抑制剤フリーの状態でHLCをWild typeマウスへ異種移植し、拒絶の有無も確認予定である(免疫原性のin vivoでの評価)。そのうえで、今年度は、同疾患モデルマウスへHLC移植を実施し、アンモニア代謝がどの程度改善するのかを実証する予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Generation of Highly Functional Hepatocyte-like Organoids from Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Cultured with Endothelial Cells.2024

    • 著者名/発表者名
      Chen S, Saito Y, Waki Y, Ikemoto T, Teraoku H, Yamada S, Morine Y, Shimada M.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 13 号: 6 ページ: 547-547

    • DOI

      10.3390/cells13060547

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of Nrf2 signaling in development of hepatocyte-like cells2023

    • 著者名/発表者名
      Takasu C, Chen S, Gao L, Saito Y, Morine Y, Ikemoto T, Yamada S, Shimad M.
    • 雑誌名

      The Journal of Medical Investigation

      巻: 70 号: 3.4 ページ: 343-349

    • DOI

      10.2152/jmi.70.343

    • ISSN
      1343-1420, 1349-6867
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of green light-emitting diode irradiation on hepatic differentiation of hepatocyte-like cells generated from human adipose-derived mesenchymal cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Waki Y, Saito Y, Chen S, Ikemoto T, Noma T, Teraoku H, Yamada S, Morine Y, Shimada M.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 13 号: 1 ページ: 19954-19954

    • DOI

      10.1038/s41598-023-45967-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TU-100 Antagonizes the M2 Polarization Phenotype of Macrophages in the Tumor Microenvironment by Suppressing the TLR4/NF-B/STAT3 Axis2023

    • 著者名/発表者名
      Shuhai Chen, Morine Y, Saito Y, Yamada S, Teraoku H,Ikemoto T, Shimada M
    • 雑誌名

      Anticancer Res.

      巻: 43 号: 5 ページ: 1985-1992

    • DOI

      10.21873/anticanres.16359

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヒト脂肪由来間葉系幹細胞を用いた新たな肝細胞様細胞移植の樹立にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤裕, 陳述海, 脇悠平, 池本哲也, 寺奥大貴, 山田眞一郎, 森根裕二, 島田光生
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ADSCから分化したinsulin producing cell移植時の自己免疫による影響に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      脇悠平, 池本哲也, 齋藤裕, 寺奥大貴, 山田眞一郎, 森根裕二, 島田光生
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 間葉系幹細胞を用いた新たなβ細胞補填治療法樹立に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      池本哲也, 島田光生, 齋藤裕, 脇悠平, 寺奥大貴, 山田眞一郎, 森根裕二
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 再生医療によるインスリン産生細胞自家移植戦略は1型糖尿病治療を変える2023

    • 著者名/発表者名
      池本哲也, 島田光生, 齋藤裕, 脇悠平, 寺奥大貴, 山田眞一郎, 森根裕二
    • 学会等名
      日本外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト脂肪由来間葉系幹細胞を用いた新たな肝細胞様細胞移植の樹立にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      山田眞一郎, 森根裕二, 池本哲也, 齋藤裕, 島田光生
    • 学会等名
      日本肝臓学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト脂肪由来間葉系幹細胞を用いた新たな肝細胞様細胞移植の樹立にむけて2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤裕, 池本哲也, 島田光生
    • 学会等名
      JDDW
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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