創薬・薬剤試験への応用を目指した、脱細胞化細胞外基質を足場とする培養法の確立

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06903
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 福光 剣 京都大学, 医学研究科, 特定病院助教 (70700516)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• キーワード: 再生医療 / 人工臓器 / 創薬

研究実績の概要

脱細胞化肝臓スキャフォールドについて、正常肝だけでなく、硬変肝から作製した脱細胞化肝臓スキャフォールドを作成することを試みた。脱細胞化の方法を工夫することで硬変肝を用いた脱細胞化スキャフォールドを作製することができた。正常肝と異なり、繊維質に富んでいるものの、正常肝と同様に残存DNAや細胞核を有せず、その後の研究に利用可能であることを示した。
この硬変肝より作製した脱細胞化スキャフォールドを用いて、マウス肝細胞を生着させて培養し機能解析したところ、硬変肝から作製したスキャフォールドを用いて培養した肝細胞は、正常肝より作製したスキャフォールドで培養した場合に比較して、アルブミン分泌能などの肝細胞機能が低くなり、培養の過程で機能が障害されたことが判明した。これにより、硬変肝における細胞外基質は細胞環境にとってストレスのある状態である可能性が示された。さらに脱細胞化肝臓スキャフォールドに肝細胞癌の細胞株を生着させて癌細胞としての特性解析を行ったところ、正常肝由来の脱細胞化スキャフォールドでの培養に比べて、上皮間葉転換に関するシグナルが活性化されていることが示され、さらにそのメカニズムとしてFAKシグナルが活性化されていることが示された。つまり、硬変肝における細胞外基質には、癌細胞に対して上皮間葉転換を起こしやすい環境を提供している可能性が示された。以上より、癌細胞が存在する組織において、細胞外基質の硬さや構成要素が細胞の悪性度や転移能に影響を与えることを示した。
また、血管内皮細胞との共培養することで、肝細胞の機能をより高く維持することを試みたところ、類洞内皮細胞やHUVECを用いて門脈壁を裏打ちするように再細胞化して成熟肝細胞と共培養することで、肝細胞機能を高く維持できることを示した。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Living donor liver transplantation for adult Budd Chiari syndrome ? Resection without replacement of retrohepatic IVC: A case report (2018)
  • 著者名/発表者名: Sabra Tarek Abdelazeem、Okajima Hideaki、Tajima Tetsuya、Fukumitsu Ken、Hata Koichiro、Yasuchika Kentaro、Masui Toshihiko、Taura Kojiro、Kaido Toshimi、Uemoto Shinji
  • 雑誌名: Int J Surg Case Rep. 巻: 42 ページ: 50～54
  • DOI: 10.1016/j.ijscr.2017.11.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of practical recellularized liver graft for blood perfusion using primary rat hepatocytes and liver sinusoidal endothelial cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kojima H.、Yasuchika K.、Fukumitsu K.、Ishii T.、Ogiso S.、Miyauchi Y.、Yamaoka R.、Kawai T.、Katayama H.、Yoshitoshi-Uebayashi E. Y.、Kita S.、Yasuda K.、Sasaki N.、Komori J.、Uemoto S.
  • 雑誌名: Am J Transplant. 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/ajt.14666
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of non-viral, transgene-free hepatocyte like cells with piggyBac transposon (2017)
  • 著者名/発表者名: Katayama Hokahiro、Yasuchika Kentaro、Miyauchi Yuya、Kojima Hidenobu、Yamaoka Ryoya、Kawai Takayuki、Yukie Yoshitoshi Elena、Ogiso Satoshi、Kita Sadahiko、Yasuda Katsutaro、Sasaki Naoya、Fukumitsu Ken、Komori Junji、Ishii Takamichi、Uemoto Shinji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 44498～44498
  • DOI: 10.1038/srep44498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coexistent End-stage Nonalcoholic Steatohepatitis and Colon Cancer: Should We Do Liver Transplantation? (2017)
  • 著者名/発表者名: Aliyev V.、Yasuchika K.、Hammad A.、Badawy A.、Nigmet Y.、Tajima T.、Fukumitsu K.、Yagi S.、Hata K.、Okajima H.、Uemoto S.
  • 雑誌名: Transplantation Proceedings 巻: 49 ページ: 1649～1651
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2017.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] A novel three-dimensional culture system maintaining the physiological extracellular matrix of fibrotic model livers accelerates progression of hepatocellular carcinoma cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi Yuya、Yasuchika Kentaro、Fukumitsu Ken、Ishii Takamichi、Ogiso Satoshi、Minami Takahito、Kojima Hidenobu、Yamaoka Ryoya、Katayama Hokahiro、Kawai Takayuki、Yoshitoshi-Uebayashi Elena Yukie、Kita Sadahiko、Yasuda Katsutaro、Sasaki Naoya、Uemoto Shinji
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/s41598-017-09391-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of keratin 19-positive cancer stem cells associating human hepatocellular carcinoma using CYFRA?21-1 (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawai Takayuki、Yasuchika Kentaro、Ishii Takamichi、Katayama Hokahiro、Yoshitoshi Elena Yukie、Ogiso Satoshi、Minami Takahito、Miyauchi Yuya、Kojima Hidenobu、Yamaoka Ryoya、Kita Sadahiko、Yasuda Katsutaro、Sasaki Naoya、Fukumitsu Ken、Hatano Etsuro、Uemoto Shinji
  • 雑誌名: Cancer Med. 巻: 6 ページ: 2531～2540
  • DOI: 10.1002/cam4.1211
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Propensity Score-Based Analysis of Laparoscopic Liver Resection for Liver Malignancies in Elderly Patients (2017)
  • 著者名/発表者名: Badawy Amr、Seo Satoru、Toda Rei、Fuji Hiroaki、Fukumitsu Ken、Ishii Takamichi、Taura Kojiro、Kaido Toshimi、Uemoto Shinji
  • 雑誌名: J Invest Surg. 巻: 印刷中 ページ: 1～8
  • DOI: 10.1080/08941939.2017.1373170
  • 査読あり
• [学会発表] A novel culture system preserving natural scaffolds of fibrotic livers accelerates progression of hepatocellular carcinoma cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuya Miyauchi, Kentaro Yasuchika Yu Oshima, Hiroshi Kawamoto, Takahito Minami, Hidenobu Kojima, Ryoya Yamaoka, Takayuki Kawai, Satoshi Ogiso, Ken Fukumitsu, Takamichi Ishii, Shinji Uemoto
  • 学会等名: The Asian Pacific Association for the Study of the Liver Single topic Conference on HCC
  • 国際学会
• [学会発表] 細胞外基質による微小環境は肝細胞癌の不均一性に寄与する (2018)
  • 著者名/発表者名: 宮内雄也 石井隆道 河合隆之 川本浩 大島侑 南貴人 小島秀信 山岡竜也 小木曾聡 福光:剣 岡島英明 海道利実 上本伸二
  • 学会等名: 日本肝癌研究会
• [学会発表] 脱細胞化小腸グラフトを使用した、生体内での小腸再生の試み (2018)
  • 著者名/発表者名: 小島秀信
  • 学会等名: 第30回日本小腸移植研究会
• [学会発表] Vascularization of recellularized liver graft (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 8th International Forum of Liver Surgery
  • 国際学会
• [学会発表] 再細胞化肝臓における内皮化の効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小島秀信
  • 学会等名: 第54回肝臓学会総会
• [学会発表] Endothelialized liver scaffold-the impact of endothelial cells on recellularized liver- (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 第30回肝胆膵外科学会・学術集会
• [学会発表] Impact of endothelial cells on the engineered liver recellularized with primary rat hepatocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 13th IHPBA World Congress
  • 国際学会
• [学会発表] ヒトiPS由来肝細胞様細胞とラット脱細胞化肝臓骨格を用いた臓器作製 (2018)
  • 著者名/発表者名: 南 貴人、宮内 雄也、小島 秀信、大島 侑、川本 浩史、山岡 竜也、河合 隆之、上林エレーナ幸江、安田 勝太郎、福光 剣、石井 隆道、上本 伸二
  • 学会等名: 第20回日本異種移植研究会
• [学会発表] A novel three-dimensional culture system, decellularized-tissue obtained from cirrhotic livers, enhances an epithelial-mesenchymal transition phenotype in HCC cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuya Miyauchi, Kentaro Yasuchika, Ken Fukumitsu, Satoshi Ogiso, Hidenobu Kojima, Ryoya Yamaoka, Takayuki Kawai, Hokahiro Katayama, Elena Y Yoshitoshi, Sadahiko Kita, Katsutaro Yasuda, Naoya Sasaki, Takamichi Ishii, Junji Komori, Shinji Uemoto
  • 学会等名: American college of Surgeons clinical congress
  • 国際学会
• [学会発表] Approaches to fabricate practical recellularized liver graft using primary liver cells-our seeding method for optimal distribution of parenchymal and endothelial cells- (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 52nd annual meeting of the European Association for the Study of the Liver (EASL)
  • 国際学会
• [学会発表] Alternative usage of recellularized liver graft as clinical application (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 15th Transplantation Science Symposium (TSS)
  • 国際学会
• [学会発表] Promising application for drug screening with recellularized whole-liver scaffold (2017)
  • 著者名/発表者名: Hidenobu Kojima
  • 学会等名: 103rd Annual American College of Surgeons (ACS) Clinical Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 生体への応用を目指した再細胞化肝臓の構築 実質細胞と内皮細胞の再細胞化法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小島秀信
  • 学会等名: 第117回日本外科学会定期学術集会
• [図書] 別冊 Bio Clinica (2017)
  • 著者名/発表者名: 福光剣
  • 総ページ数: 3
  • 出版者: 北桑社