小型肝細胞の特異的表面抗原の同定と体外環境における肝組織ユニット構築

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370393
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 三高 俊広 札幌医科大学, 附属がん研究所, 教授 (50231618)
• 研究分担者: 桂巻 正 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (50253993) ; 平田 公一 札幌医科大学, 医学部, 教授 (50136959) ; 竹田 寛 札幌医科大学附属, がん研究所, 助手 (00333310) ; 本間 敏男 札幌医科大学, 医学部, 助手 (30315494)
• キーワード: 小型肝細胞 / 幹細胞 / 成熟化 / チトクロームP450 / ヒト肝細胞 / Scaffold / 移植 / 肝組織構築

研究概要

我々は、成熟ラット肝臓より肝細胞の一種と考えられる小型肝細胞を分離培養し、活発に増殖している小型肝細胞をコロニーごと分離することによって、小型肝細胞が優位に増殖する培養系を作ることに成功した。この系にEHS gel(Matrigel)を加えることにより小型肝細胞の成熟化を誘導できることが分かった。単にアルブミンやトランスフェリンの分泌が増えるばかりではなく、薬物代謝酵素のcytochromeP450の発現を誘導することが可能になった。一ヶ月以上培養したラット肝細胞を用いて、CYP蛋白質の発現を誘導した報告は無い。加えて,これらの誘導された酵素は活性を持っていることも確認している。さらに以前報告した(基盤研究12670211)凍結保存した小型肝細胞においても同様にCYP蛋白質を誘導できることが分かった。これらの結果は、薬物の動物実験代替法として利用できることを意味している。ヒト小型肝細胞を同様に分離培養することにより、創薬に応用可能になることを示唆している研究果である。
分離された小型肝細胞コロニーをコラーゲンスポンジ上に播種することにより、迅速に類肝組織構造を誘導することができた。約2週間で成熟肝細胞と胆管類似構造を持つ肝組織が形成される。現在、この構造ごと生体内に移植することが可能か実験を行っている。さらに3次元培養装置を用いてより大きな組織をin vitroで形成できないか検討中である。
外科的に切除されたヒト肝組織から分離した肝細胞を長期間培養する実験系を確立した。この系で培養するとラット同様に小型肝細胞が増殖してくるのを認めた。又、分離したヒト肝由来細胞をスポンジ上に播種することにより、胆管上皮細胞と成熟肝細胞を有する組織を形成させることに成功した。現在効率よく組織形成させる方法の検討を行っている。

研究成果

• [文献書誌] 三高 俊広: "動き出した再生医療の臨床 〜肝臓〜"分子細胞治療. 1(1). 78-85 (2002)
• [文献書誌] Mizuguchi T, 他7名: "Effects of bone marrow stromal cells on the structural and functional polarity of primary rat heptocytes"In Vitro Cellular & Developmental Biology. 38(2). 62-65 (2002)
• [文献書誌] Katsura N, 他9名: "Long Term Culture of Primary Human Hepatocytes with Preservation of Proliferative Capacity and Differentiated Functions"Journal of Surgical Research. 106(1). 115-123 (2002)
• [文献書誌] Ikeda S, 他4名: "Proliferation of rat small hepatocytes after long-term cryopreservation"Journal of Hepatology. 37(1). 7-14 (2002)
• [文献書誌] Manase K, 他8名: "The significance of membrane type 1 metalloproteinase in structural involution of human corpora lutea"Molecular Human Reproduction. 8(8). 742-749 (2002)
• [文献書誌] Sugimoto S, 他6名: "Morphological changes induced by extracellular matrix are correlated with maturation of rat small hepatocytes"Journal of Cellular Biochemistry. 87(1). 16-28 (2002)
• [文献書誌] Nagayama M, 他7名: "Prediction of graft viability from non-heart-beating donor pigs using hepatic microdialysate hypoxanthine levels"Journal of Surgical Research. 107(2). 210-218 (2002)
• [文献書誌] Meguro M, 他8名: "A novel inhibitor of inducible nitric oxid synthase (ONO-1714) prevents critical warm ischemia-reperfusion injury in the pig"Transpiantation. 73(9). 1439-1446 (2002)
• [文献書誌] Katsuramaki T, 他9名: "Changes in the serum levels of apolipoprotein A-1 as an indicator of protein metabolism after hepatectomy"Wound Repair Regen. 10(1). 77-82 (2002)
• [文献書誌] 平田公一, 他2名: "肝左葉切除"消化器外科. 25. 1069-1078 (2002)
• [文献書誌] Nui A, 他8名: "Successful ex vivo normothermic liver perfusion with purely artificial products using artificial blood"International Journal of Artificial Organs. 26(1). 46-52 (2002)
• [文献書誌] Araya J, 他7名: "The regulation of KGF and TGF-beta by an angiotensin II type 1 receptor antagonist in hepatic ischemia-reperfusion injury"Transplantation Proceedings. 35(1). 107-110 (2002)
• [文献書誌] Ikeda s, 他5名: "Tumor necrosis factor-a and IL-6 reduce bile canalicular contractions of rat hepatocytes"Surgery. 133(1). 101-109 (2003)
• [文献書誌] Mitaka T: "Reconstruction of hepatic organoid by hepatic stem cells"Journal of Hepatobiliary Pancreatic Surgery. (in press). (2003)
• [文献書誌] 三高俊広, 他2名: "In Vitroにおける肝組織形成"最新医学. 58(3)(印刷中). (2003)
• [文献書誌] 杉本真一, 他2名: "肝幹細胞研究の現状 〜小型肝細胞〜"肝胆膵. 46(3)(印刷中). (2003)
• [文献書誌] 桂巻 正, 他2名: "専門医のための消化器外科学レビュー2002"虚血再灌流障害(NOとフルーラジカル). 72-77 (2002)