ヒトiPS細胞を用いた画期的人工発癌モデルの開発

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K19647
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 朝比奈 靖浩 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座教授 (00422692)
• 研究分担者: 柿沼 晴 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (30372444) ; 中川 美奈 東京医科歯科大学, 統合教育機構, 准教授 (30401342)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• キーワード: iPS細胞 / 肝細胞癌

研究実績の概要

これまで申請者らは肝細胞癌のゲノム変異プロファイルを次世代シークエンサーを用いて網羅的に解析し、肝発癌リスク因子とともに病因・予後との関連を解明してきた(Hepatology 2010, 2013, 2014, J Gastroenterol 2016)。本研究では、ヒトiPS細胞由来肝細胞系譜に最新ゲノム情報に基づく遺伝子改変を順次加えることで人工的肝発癌モデルを開発し、肝発癌機序の詳細を解明することを目的としている。本年度は、ヒトiPS細胞から肝細胞系譜への分化誘導を改良し、肝幹細胞マーカーでFACS分離を繰り返すことで、未分化細胞の混入のないヒトiPS細胞由来肝幹・前駆細胞の純化・培養法を確立した。さらにヒトiPS細胞から間葉系細胞への分化誘導法を開発し、これにより得られたヒトiPS細胞由来星細胞様細胞と共培養することでさらに成熟した肝細胞様細胞を得ることが可能となった。これと並行して、次世代シークエンサーを用いて肝腫瘍のゲノム変異およびウイルスゲノムの宿主ゲノムへのintegrationを網羅的に解析し、発癌過程に重要なゲノム異常とHBV-宿主キメラDNAを探索した。特に、HBV起因性肝癌におけるHBV遺伝子の宿主ゲノムへのintegrationはhTERT変異とは相互排他的にhTERT近傍に多く、ウイルス側ではHBx遺伝子のintegrationが多かったが、これ以外にも特定の宿主遺伝子領域への挿入を認めた。これらの情報に基づき人工発癌モデル作成に必要な遺伝子候補を選定し、遺伝子改変を試みた。

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

人工発癌モデル作成に関わる解析可能なヒトiPS細胞由来肝細胞系譜を樹立する必要があったため、これまでの分化・培養法の改良を行った。また、ヒトiPS細胞における改変遺伝子および導入遺伝子を同定するために、肝癌組織におけるゲノム情報を網羅的に解析した。

今後の研究の推進方策

肝癌組織における網羅的ゲノム解析の結果、HBV起因性肝細胞癌は、C型肝癌やNBNC肝癌とはそのプロファイルが大きく異なることが明らかとなったため、今後この点にも着目し、臨床サンプルから同定されたHBV‐ヒトキメラ遺伝子のbreak pointにHBV遺伝子を挿入した遺伝子改変iPS細胞を樹立することで、HBV integration発癌モデルを構築し、腫瘍性に関わる表現型および幹細胞機能に与える影響を解析し、非HBV起因性肝癌と本質的に病態を異にするHBV肝癌に特異的な発癌メカニズムの詳細を明らかとする予定である。

次年度使用額が生じた理由

理由： 試薬等が計画当初より廉価で購入可能であったため。
使用計画：検討する数・種類を拡大して解析を行うため、試薬を増量して購入する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Ledipasvir-sofosbuvir for treating Japanese patients with chronic hepatitis C virus genotype 2 infection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y, Itoh Y, Ueno Y, Matsuzaki Y, Takikawa Y, Yatsuhashi H, Genda T, Ikeda F, Matsuda T, Dvory-Sobol H, Jiang D, Massetto B, Osinusi AO, Brainard DM, McHutchison JG, Kawada N, Enomoto N.
  • 雑誌名: Liver Int 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/liv.13685
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Up-to-seven criteria as a useful predictor for tumor downstaging to within Milan criteria and Child-Pugh grade deterioration after the initial conventional TACE. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yasui Y, Tsuchiya K, Kurosaki M, Takeguchi T, Takeguchi Y, Okada M, Wang W, Kubota Y, Goto T, Komiyama Y, Higuchi M, Takaura K, Hayashi T, Takada H, Tamaki N, Nakanishi H, Itakura J, Takahashi Y, Asahina Y, Enomoto N, Himeno Y, Izumi N.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 48 ページ: 442-450
  • DOI: 10.1111/hepr.13048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association Between Alanine Aminotransferase Elevation And UGT1A1*6 Polymorphisms In Daclatasvir And Asunaprevir Combination Therapy For Chronic Hepatitis C. (2017)
  • 著者名/発表者名: Maekawa S, Sato M, Kuratomi N, Inoue T, Suzuki Y, Tatsumi A, Miura M, Matsuda S, Muraoka M, Nakakuki N, Amemiya F, Takano S, Fukasawa M, Nakayama Y, Yamaguchi T, Sato T, Sakamoto M, Murakawa M, Nakagawa M, Asahina Y, Enomoto N.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1007/s00535-017-1405-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of interferon-based and -free therapy on early occurrence and recurrence of hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis C. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nagata H, Nakagawa M, Asahina Y, Sato A, Asano Y, Tsunoda T, Miyoshi M, Kaneko S, Otani S, Kawai-Kitahata F, Murakawa M, Nitta S, Itsui Y, Azuma S, Kakinuma S, Nouchi T, Sakai H, Tomita M, Watanabe M, and the Ochanomizu Liver Conference Study Group.
  • 雑誌名: J Hepatol 巻: 67 ページ: 933-939
  • DOI: 10.1016/j.jhep.2017.05.028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic IFNL4 expression is associated with non-response to interferon-based therapy through the regulation of basal interferon-stimulated gene expression in chronic hepatitis C patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakawa M, Asahina Y, Kawai-Kitahata F, Nakagawa M, Nitta S, Otani S, Nagata H, Kaneko S, Asano A, Tsunoda T, Miyoshi M, Itsui Y, Azuma S, Kakinuma S, Tanaka Y, Iijima S, Tsuchiya K, Izumi N, Tohda T, and Watanabe M.
  • 雑誌名: J Med Virol 巻: 89 ページ: 1241-1247
  • DOI: 10.1002/jmv.24763
  • 査読あり
• [雑誌論文] ITPA gene variation and ribavirin-induced anemia in patients with genotype 2 chronic hepatitis C treated with sofosbuvir plus ribavirin. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakawa M, Asahina Y, Nagata H, Nakagawa M, Kakinuma S, Nitta S, Kawai-Kitahata F, Otani S, Kaneko S, Miyoshi M, Tsunoda T, Asano Y, Sato A, Itsui Y, Azuma S, Nouchi T, Furumoto Y, Asano T, Chuganji Y, Tohda S, Watanabe M.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 47 ページ: 1212-1218
  • DOI: 10.1111/hepr.12867
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome-wide association study identifies TLL1 variant associated with development of hepatocellular carcinoma after eradication of hepatitis C virus. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuura K, Asahina Y, Tnaka Y, et al.
  • 雑誌名: Gastroenterology 巻: 152 ページ: 1383-1394
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatitis B Surface Antigen Reduction by Switching from Long-term Nucleoside/nucleotide Analog Administration to Pegylated Interferon. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tamaki N, Kurosaki M, Kusakabe A, Orito E, Joko K, Kojima Y, Kimura H, Uchida Y, Hasebe C, Asahina Y, Izumi N.
  • 雑誌名: J Viral Hepat 巻: 24 ページ: 672-678
  • DOI: 10.1111/jvh.12691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphogenetic Protein-4 Modulates Proliferation and Terminal Differentiation of Fetal Hepatic Stem/Progenitor Cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Goto F, Kakinuma S, Miyoshi M, Tsunoda T, Kaneko S, Sato A, Asano Y, Otani S, Azuma S, Nagata H, Kawai-Kitahata F, Murakawa M, Nitta S, Itsui Y, Nakagawa M, Asahina Y, Watanabe M.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 47 ページ: 941-952
  • DOI: 10.1111/hepr.12823
  • 査読あり
• [学会発表] Twelve Weeks of Ledipasvir/Sofosbuvir All-oral Regimen for Patients with Chronic Hepatitis C Genotype 2 Infection: Integrated Analysis of Three Clinical Studies. (2018)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y, Liu CJ, Gane E, Itoh Y, Kawada N, Ueno Y, Wang CY, Llewellyn J, Osinusi A, Svarovskaia J, Mo H, Crans G, Chuang WL, Chen PJ, Enomoto N.
  • 学会等名: 27th conference of the Asian Pacific Association for the Study of the Liver (APASL 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Host genome mutations and HBV integration in HCC patients with HBV infection. (2018)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y.
  • 学会等名: 36th US-Japan Hepatitis Panel Meeting New Approaches to HBV Therapy.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Gap between real world data and the clinical trial with DAA for HCV. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y.
  • 学会等名: Taiwan Association for the Study of the Liver 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Occurrence and recurrence of hepatocellular carcinoma (HCC) in HCV patients treated with direct acting antiviral agents. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y.
  • 学会等名: Korean Association for the Study of the Liver 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Novel culture model for coinfection of hepatitis B and hepatitis C viruses using human induced pluripotent stem cell-derived hepatic cells for analyses of changes in host-innate immune responses. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaneko S, Kakinuma S, Asahina Y, Kamiya A, Miyoshi M, Tsunoda T, Inoue-Shinomiya E, Nitta S, Sato A, Asano Y, Nagata H, Kawai-Kitahata F, Murakawa M, Itsui Y, Nakagawa M, Azuma S, Watanabe M.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD The Liver Meeting 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation of an early occurrence and recurrence of hepatocellular carcinoma in chronic hepatitis C patients treated with DAAs - Retrospective review of a prospective database -. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa M, Asahina Y, Nagata H, Sato A, Miyoshi M, Tsunoda T, Asano Y, Kaneko S, Kawai-Kitahata F, Murakawa M, Nitta S, Itsui Y, Azuma S, Kakinuma S, Watanabe M.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD The Liver Meeting 2017),
  • 国際学会
• [学会発表] The analysis of NS5A Resistance-Associated Substitutions (RAS): In vitro study of NS5A recombinant hepatitis C in infectious cell culture system for various RAS detected after treatment failure in chronic hepatitis C patients. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nitta S, Murakawa M, Kato T, Sato A, Tsunoda T, Miyoshi M, Asano Y, Kaneko S, Nagata H, Kawai-Kitahata F, Itsui Y, Nakagawa M, Azuma S, Kakinuma S, Asahina Y.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD The Liver Meeting 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] On-treatment higher levels of alpha-fetoprotein and M2BPGi are associated with development of hepatocellular carcinoma during nucleos(t)ide analog therapy in patients with HBV chronic infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakawa M, Asahina Y, Nakagawa M, Sato A, Miyoshi M, Tsunoda T, Asano Y, Nagata H, Kaneko S, Kawai-Kitahata F, Nitta S, Itsui Y, Azuma S, Kakinuma S, Watanabe M.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD The Liver Meeting 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Ledipasvir/Sofosbuvir in the Treatment of Japanese Patients with Chronic HCV Genotype 2 Infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y, Itoh Y, Ueno Y, Matsuzaki Y, Takikawa Y, Yatsuhashi H, Genda T, Ikeda F, Matsuda T, Jiang D, Huang KC, Massetto B, Osinusi A, Brainard DM, McHutchison JG, Kawada N, Enomoto N.
  • 学会等名: The 68th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Disease (AASLD The Liver Meeting 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] HCC with or without viral suppression and new predictive biomarkers. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y.
  • 学会等名: Taiwan Digestive Diseases Week 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Diabetic retinopathy as a risk factor associated with development of hepatocellular carcinoma in non-alcoholic fatty liver disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Azuma S, Asahina Y, Kakinuma S, Azuma K, Watanabe M.
  • 学会等名: Asian Pacific Digestive Week 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Genetic differences in hepatocellular carcinoma among chronic persistent hepatitis B virus (HBV) infection with or without viral suppression and prior HBV infection. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y, Tanaka S, Kakinuma S, Murakawa M, Nitta S, Watanabe T, Otani S, Goto F, Nagata H, Kaneko S, Azuma S, Itsui Y, Nakagawa M, Tanabe M, Maekawa S, Enomoto N, Watanabe M.
  • 学会等名: The 52th annual meeting of the European association for the study of the liver (EASL The International Liver Congress 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Risk factors for HCC in patients with HCV after anti-viral treatment. (2017)
  • 著者名/発表者名: Asahina Y.
  • 学会等名: The 11th APASL Single Topic Conference
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] SVR100%を目指すDAAs治療 C型慢性肝炎に対するインターフェロンフリー治療不成功および治療後発癌例の検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川美奈, 朝比奈靖浩, 渡辺守．
  • 学会等名: 第21回日本肝臓学会大会
• [学会発表] C型慢性肝炎に対するIFN-based、IFN-free治療後SVR後発癌および発癌予測因子についての検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 永田紘子, 中川美奈, 朝比奈靖浩．
  • 学会等名: 第21回日本肝臓会大会
• [学会発表] HBV再活性化対策のup-to-date HBV-HCV共感染時における抗HCV－DAA治療に伴うHBV再活性化機構の解析． (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子俊, 柿沼晴, 朝比奈靖浩．
  • 学会等名: 第21回日本肝臓学会大会
• [学会発表] 慢性肝疾患の線維化発がん阻止への展望 ヒトiPS細胞由来肝臓系譜細胞による病態モデルの作成と先天性肝線維症の病態解析. (2017)
  • 著者名/発表者名: 角田知之, 柿沼 晴, 三好正人, 佐藤綾子, 四宮恵美, 金子 俊, 浅野 侑, 村川美也子, 新田沙由梨, 井津井康浩, 東 正新, 中川美奈, 朝比奈靖浩, 渡辺 守.
  • 学会等名: 第54回日本消化器免疫学会総会
• [学会発表] C型肝炎の最新治療と新たなる課題. (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝比奈靖浩.
  • 学会等名: 第16回日本ウイルス学会
  • 招待講演
• [学会発表] 肝炎ウイルス制御下およびB型肝炎ウイルス既往感染におけるにおける肝細胞癌遺伝子変異の検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 北畑富貴子，朝比奈靖浩，田中真二，村川美也子，新田沙由梨，柿沼晴，永田紘子，金子俊，浅野侑，角田知之，三好正人，井上恵美，佐藤綾子，井津井康浩，中川美奈，東正新，田邉稔，前川伸哉，榎本信幸，渡辺守．
  • 学会等名: 第53回日本肝癌研究会
• [学会発表] C型肝炎の最新治療と新たなる課題. (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝比奈靖浩.
  • 学会等名: 第30回日本消化器病学会関東支部教育講演
  • 招待講演
• [学会発表] 日本肝臓学会ガイドラインup to date HCV感染と肝発癌. (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝比奈靖浩.
  • 学会等名: 第53回日本肝臓学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] ウイルス制御を目指したB型肝炎の治療戦略 B型慢性肝炎TDFまたはTAF投与例における骨密度の変化． (2017)
  • 著者名/発表者名: 朝比奈靖浩, 泉並木．
  • 学会等名: 第53回日本肝臓学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] B型肝炎研究の新展開 ヒトiPS細胞由来肝細胞系譜細胞を用いたB型肝炎ウイルス感染への宿主自然免疫応答の解析． (2017)
  • 著者名/発表者名: 金子俊, 柿沼晴, 朝比奈靖浩．
  • 学会等名: 第53回日本肝臓学会総会
• [学会発表] C型肝炎SVR後の問題点 C型慢性肝炎に対するIFN-based、IFN-free治療後発癌および発癌予測因子についての検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 永田紘子, 中川美奈, 朝比奈靖浩．
  • 学会等名: 第53回日本肝臓学会総会
• [学会発表] ウイルス性肝炎の病態解析と新規治療 B型肝炎ウイルス制御下における肝細胞癌遺伝子変異の検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 北畑富貴子, 朝比奈靖浩, 渡辺守．
  • 学会等名: 第53回日本肝臓学会総会
• [学会発表] C型肝炎インターフェロンフリー治療の現況 C型慢性肝疾患に対するインターフェロンフリー治療の有効性の検討． (2017)
  • 著者名/発表者名: 中川美奈, 朝比奈靖浩, 渡辺守．
  • 学会等名: 第103回日本消化器病学会大会