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ヒトiPS細胞由来ヘテロ肝組織の微小生理学的培養による肝線維化の再現と創薬利用

研究課題

研究課題/領域番号 23K25188
補助金の研究課題番号 22H03934 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

LECLERC Eric  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 外国人客員研究員 (30759436)

研究分担者 酒井 康行  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
DANOY MATHIEU  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90882621)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2024年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2023年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2022年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワードliver organ on chip / stem cells / fibrosis / fatty acids / hiPSCS / hepatic disorders / liver disease model / organ on chip / liver / liver on chip / pluripotent stem cells / disease model / multi cellular cultures / MicroPhysiologicalSystem / Liver / iPSCs
研究開始時の研究の概要

The purpose of the research is to develop tri culture model of liver derived human induced pluripotent stem cells to build a hepatic tissue. Then we proposed to investigate liver disorder.
We wish to induce a hepatic fibrosis like disorder using physio pathological sequence due to free fatty acids exposure within organ on chip technology. Finally we aim at testing an anti fibrotic treatment as one exemple of one therapeutical strategy.

研究実績の概要

In 2023/204 we have published a first paper describing the results of a tri culture of hepatocytes like cells (HLCs), liver sinusoidal like cells (LSECs) and hepatic stellate like cells (HSCs) derived from human induced pluripotent stem cells and cultivated in biochips. Then, we have produced new batch of HLCs, LSECs and HSCs to improve this biochip tri culture and to generate disease models. We submitted a paper in which we investigate palmitic acid toxic to HLCs to move toward fatty acid induced fibrosis. Finally, we performed HLCs, LSECs, HSCs new tri culture biochips exposed to fatty acids to generate a fibrosis like disease.

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

We have repeated the HLCs, LSECs and HSCs differentiation and their tri culture in biochips. We found that the time for hepatic maturation was longer than expected leading to perform long term culture up to 4 weeks in biochips (rather than 2 weeks initially). We also found that inoculation step in biochip is critical and need to be refined. This contributed to increase the experimental culture time and to modify the protocol from our first tri culture publication. TGF beta induced disease data were also analyzed and we now going to more physiological induction of the disease by using fatty acids induction. Furthermore, the single cell sequencing post processing is time consuming and is still under analysis.

今後の研究の推進方策

In the next fiscal year, we are planning to
- continue the post processing and analysis of the single cells sequencing data of induced fibrosis by fatty acids inside biochip tri cultures
- to repeat this tri culture biochips experiments to generate additional data of fibrosis like situation induced by fatty acid treatment(for additional assays and immunostaining).
- to est anti fibrotic drugs such as emodine. Emodine can inhibit the TGF activation and reduce the inflammation (the experiment of tri culture in biochips, exposed to fatty acid demonstrate potential TGF pathway activation).
- Make the data analysis and write publications

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] CNRS/Universite de Technologie de Compiegne(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] UTC/ Compiegne(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Cellenion(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic, IPSC-derived hepatic tissue tri-culture system for the evaluation of liver physiology in vitro2024

    • 著者名/発表者名
      Scheidecker Benedikt、Poulain Stephane、Sugimoto Masahiro、Kido Taketomo、Kawanishi Takumi、Miyajima Atsushi、Kim Soo Hyeon、Arakawa Hiroshi、Kato Yukio、Nishikawa Masaki、Danoy Mathieu、Sakai Yasuyuki、Leclerc Eric
    • 雑誌名

      Biofabrication

      巻: 16 号: 2 ページ: 025037-025037

    • DOI

      10.1088/1758-5090/ad30c5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptomic and proteomic studies suggest the establishment of advanced zonation‐like profiles in humaninduced pluripotent stem cell‐derived liver sinusoidal endothelial cells and carboxypeptidase M‐positive liver progenitor cells cocultured in a fluidic microenvironment2023

    • 著者名/発表者名
      Danoy M, Poulain S, Scheidecker B, Kim SH, Kido T, Miyajima A, Sakai Y, Leclerc E
    • 雑誌名

      Hepatology research

      巻: 1 号: 7 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1111/hepr.13893

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Investigation of the effect of palmitic acid on hepatocyte-like-cells derived from human induced pluripotent stem cells using liver on chip2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Hanyuan
    • 学会等名
      Japan Society of Artificial Organ conference
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exposition of palmitic acid onto hepatocyte-like-cells reduced the hepatic maturation in biochip microenvironment2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Hanyuan
    • 学会等名
      Japan Society for the research of Hepatic cells
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Organ on chip in predictive biology and applied pharmacology2023

    • 著者名/発表者名
      Leclerc
    • 学会等名
      Organoids workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A transcriptomic study on the influence of the stimulation by a microfluidic environment for the induction of zonation-like patterns in carboxypeptidase M-positive human pluripotent stem cells-derived liver progenitor cells2022

    • 著者名/発表者名
      Danoy M, Poulain S, Scheidecker B, Kim S.H, Kido T, Miyajima A, Sakai Y, Leclerc E
    • 学会等名
      WCB, World congress of biomechanics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Introduction to organ on chip technology for predictive toxicology and pharmaceutical science2022

    • 著者名/発表者名
      Leclerc E
    • 学会等名
      ICAMN, International Conference on Advanced Materials and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Sakai Nishikawa lab

    • URL

      https://orgbiosys.t.u-tokyo.ac.jp/index.php?lang=en&page=members

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] LIMMS

    • URL

      https://limms-tokyo.org/members/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Joint IIS, GSE, JSPS, CNRS, and UTC, workshop on multi-disciplinary approaches of technological sciences for smart society2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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