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2017 年度 実施状況報告書

人工細胞膜の再生医療への応用に向けた腫瘍原性肝幹細胞の選択的排除機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18304
研究機関崇城大学

研究代表者

古水 雄志  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (80735829)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード再生医療 / 形質転換 / がん化 / 肝幹細胞 / 肝芽細胞 / 人工細胞膜 / リポソーム / 造腫瘍性
研究実績の概要

再生医療では、幹細胞を生体外で増殖させた後に、細胞移植法により治療を行うことが考えられているが、もし形質転換を引き起こした細胞が混入した場合、細胞移植した後に、生体内で異常増殖してがん化するリスクがある。これを未然に防ぐためには、移植前の形質転換幹細胞の選択的排除方法の開発が必要である。そこで、本研究課題ではこれまで申請者らが行ってきた“ハイブリッドリポソーム(HL)を用いたがん治療への応用に関する知見”と“肝幹細胞の誘導法”とを組み合わせた「HLを用いた形質転換肝幹細胞の除去法」の医用工学的応用に関する知見を得、これをiPS細胞に応用するものである。H29年度は、肝幹細胞の一種である肝芽細胞を酪酸ナトリウム(SB)により誘導し、HL(DMPC/10mol %C12(EO)23)による腫瘍原性肝幹細胞の除去効果について検討し、下記の成果を得ることができた。
1)胎児肝臓細胞(Hc)に対して、SB処理により、EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞がControl(SB未処理)と比べて約12~18倍に増大し、肝芽細胞へ誘導されることが示された。
2)SB処理単独ではコロニー形成数が増大し、腫瘍原性幹細胞の出現が確認されたが、HL処理することで、コロニー形成数が有意に抑制し、腫瘍原性幹細胞を排除することが示された。
3)HL処理した細胞を継代して、再度 HL処理を行わずとも腫瘍原性幹細胞の再出現を抑制していた。
4)薬物代謝酵素(CYP3A4)活性測定では、SB単独処理した細胞よりもSBとHL処理した細胞の方が 高い CYP3A4 活性を示した。
以上のことより、 HLは腫瘍原性幹細胞を排除し、その後の培養でも再出現を抑制しつつ、正常な幹細胞が残存して機能も保持している可能性が示された。

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

H29年度は、肝幹細胞の一種である肝芽細胞を酪酸ナトリウム(SB)により誘導し、HL(DMPC/10mol %C12(EO)23)による腫瘍原性肝幹細胞の除去効果について、検討し、下記の成果を得ることができた。(1)胎児肝臓細胞(Hc)に対して、SB処理により、EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞がControl(SB 未処理)と比べて約 12~18 倍に 増大し、肝芽細胞へ誘導されることが示された。(2)SB 処理単独ではコロニー形成数が増大し、腫瘍原性幹細胞の出現が確認されたが、HL処理することで、コロニー形成数が有意に抑制し、腫瘍原性幹細胞を排除することが示された。(3)HL処理した細胞を継代して、再度 HL処理を行わずとも腫瘍原性幹細胞の再出現を抑制していた。(4)薬物代謝酵素(CYP3A4)活性測定では、SB 単独処理した細胞よりもSBとHL処理した細胞の方が高い CYP3A4 活性を示した。
以上のことより、 HLは腫瘍原性幹細胞を排除し、その後の培養でも再出現を抑制しつつ、正常な幹細胞が残存して機能も保持している可能性が示された。

今後の研究の推進方策

今後、HLの再生医療への応用に向けた基礎研究として、下記の4点について検証する。
1)EpCAMおよびICAM陽性を示す細胞の膜構造特性(膜流動性)について調べる。
2)蛍光脂質含有HLを用いた腫瘍原性肝幹細胞に対する蛍光蓄積について検討する。
3)動物レベルでの腫瘍原性肝幹細胞の出現およびHLによる除去効果を検証する。
4)多能性幹細胞(iPS細胞)とiPS由来分化細胞(iPS由来肝臓細胞)に対するHLの増殖抑制効果を調べ、HLが未分化細胞の除去に有用であるかを細胞レベルと動物レベルで検証する。

次年度使用額が生じた理由

研究成果の発表を検討していた国際会議の日程が、大学業務と重なり、参加を断念したため、予算の余剰分が発生した。次年度、再生医療の国際会議に参加するための旅費支出とする。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Maintenance of viability and functional expression of cryopreserved human hepatocytes using silicate fiber -based three-dimensional scaffold2017

    • 著者名/発表者名
      T. Mizutami, T. Ishii, Y, Komizu, T. Iwasa, M. Kawabe, N. Togawa, S. Ishida, T. Matsushita
    • 雑誌名

      Alternatives to Animal Testing and Experimentation

      巻: 22 ページ: 101-106

    • DOI

      10.11232/aatex.22.101

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 三次元培養担体を用いたin vitroにおける薬剤耐性克服現象の再現とin vivoとの相関性検証2018

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志、 稲村 恒亮、柄本 和実、 水民 敬浩、市原 英明、 岩佐 卓哉、佐々木 皓平、 渡邊 理恵、 川部 雅章、松本 陽子、松下 琢
    • 学会等名
      細胞アッセイ研究会シンポジウム【細胞アッセイ技術の現状と将来】
  • [学会発表] 肝臓がん幹細胞を標的とするハイブリッドリポソームの増殖抑制効果2018

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志、稲村 恒亮、我那覇一冴、坂田望、石田 誠一、松本 陽子、松下 琢
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] ハイブリッドリポソームを用いた腫瘍原性幹細胞の選択的排除に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      稲村 恒亮、古水 雄志、松本 陽子、松下 琢
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] ハイブリッドリポソームを用いた腫瘍原性幹細胞の選択的除去に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志
    • 学会等名
      バイオテクノロジー研究推進会総会
  • [学会発表] 胎児肝細胞及び成人肝細胞のメタボローム解析と化学物質毒性発現の比較解析2017

    • 著者名/発表者名
      白木 明日香、稲村 恒亮、水民 敬浩、古水 雄志、金 秀良、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 三次元培養担体 Cellbed を用いた肝がん細胞の薬剤耐性現象の再現と薬剤耐性克服薬スクリーニングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      中村 茉耶 、水民 敬浩、古水 雄志、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、渡邊 理恵、 川部 雅章、松下 琢
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] 三次元培養担体Cellbed を用いたヒト凍結肝細胞の機能発現および維持培養における評価2017

    • 著者名/発表者名
      長﨑 花佳、水民 敬浩、古水 雄志、 岩佐 卓哉、佐々木 皓平、渡邊 理恵、川部 雅章、松下 琢
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
  • [学会発表] Maintenance of viability and functional expression of cryopreserved human hepatocytes using silicate fiber-based three-dimensional scaffold2017

    • 著者名/発表者名
      Taku Matsushita, Takahiro Mizutami, Hanaka Nagasaki, Takaaki Ishii, Yuji Komizu, Takuya Iwasa, Masaaki Kawabe, Seiichi Ishida
    • 学会等名
      The 10th World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] がん細胞膜を標的とするハイブリッドリポソームの制がん機構2017

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志
    • 学会等名
      第20回CROSSroads Workshop
    • 招待講演
  • [学会発表] CERS6によるスフィンゴ脂質プロファイル制御と肺がん転移2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 元, 村手 隆, 京ヶ島 守, 古水 雄志, 松本 陽子, 高橋 隆
    • 学会等名
      第76回日本癌学会学術総会
  • [学会発表] ハイブリッドリポソームのヒト肝臓がん幹細胞に対する増殖抑制効果2017

    • 著者名/発表者名
      古水雄志
    • 学会等名
      CBI学会2017年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイブリッドリポソームは肝臓がん幹細胞の増殖を抑制する2017

    • 著者名/発表者名
      古水 雄志, 稲村 恒亮, 石田 誠一,松本 陽子, 松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第30回大会
  • [学会発表] 三次元培養担体Cellbedを用いたin vitroにおける薬剤耐性克服現象の再現とin vivo動物実験の相関性検証2017

    • 著者名/発表者名
      松下 琢、 稲村 恒亮、柄本 和実、 水民 敬浩、古水 雄志、 市原 英明、 岩佐 卓哉、佐々木 皓平、 渡邊 理恵、 川部 雅章、松本 陽子
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第30回大会
  • [学会発表] 三次元培養担体Cellbedを用いたHepG2細胞の薬剤耐性現象及び胆汁排泄機能の再現2017

    • 著者名/発表者名
      中村 茉耶、水民 敬浩、古水 雄志、岩佐 卓哉、佐々木 皓平、渡邊 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第30回大会
  • [学会発表] 胎児肝細胞及び成人肝細胞のメタボローム解析と化学物質毒性発現の比較解析(第四報)2017

    • 著者名/発表者名
      白木 明日香、稲村 恒亮、水民 敬浩、古水 雄志、金 秀良、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第30回大会
  • [学会発表] 三次元培養担体Cellbedを用いたヒト凍結肝細胞の機能発現および維持培養に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      長﨑 花佳、水民 敬浩、古水 雄志、 岩佐 卓哉、佐々木 皓平、渡邊 理恵、川部 雅章、石田 誠一、松下 琢
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第30回大会
  • [備考] 崇城大学 研究業績データベース

    • URL

      http://rsrch.ofc.sojo-u.ac.jp/sjuhp/KgApp?kyoinId=ymdbyyosgys

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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