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2018 年度 実績報告書

胆汁排泄路を有する肝組織モデルの作成

研究課題

研究課題/領域番号 17K19703
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, 医学部, 教授 (50231618)

研究分担者 谷水 直樹  札幌医科大学, 医学部, 准教授 (00333386)
吉川 大和  東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
須藤 亮  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20407141)
市戸 義久  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80452978)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード小型肝細胞 / 胆管上皮細胞 / 毛細胆管 / ヘリング管 / 胆汁 / 管腔形成 / 成熟化 / 細胞外基質
研究実績の概要

本申請にかかる4つのテーマ(1)肝前駆細胞培養と類肝組織形成、(2)胆管上皮細胞培養と細胆管形成、(3)培養デバイスの設計と作成、(4)デバイスを用いた組織と機能評価、に分けて研究を進めた。本年度は昨年度に引き続き(1)(2)のテーマを主に研究を行った。(3)については、毛細胆管と胆管が接続する条件が決まらないとデバイスの設計が出来ないことがわかり、(3)(4)のテーマは達成できなかった。
(1)HPPCsはlaminin111上に播種し無血清培養するとself-renewal能を維持しながら増殖することが分かった。また不均等分裂し娘細胞を生じるが、娘細胞はlaminin alpha5鎖依存性に生存し増殖する。HPPCsをlaminin alpha5鎖上で培養するとself-renewal能を消失することも分かった。HPPCsのself-renewal機序はintegrin beta1-signalを介することを明らかにし、現在論文投稿中である。
(2)マウス肝細胞と胆管上皮細胞を用いて、胆汁排泄機構を持つ類肝組織をin vitroで形成させる方法を開発した。成熟肝細胞または小型肝細胞と胆管上皮細胞をコラーゲンゲル上で共培養し、コラーゲン/Matrigelを重層すると肝細胞が形成する毛細胆管と胆管が接続し胆汁が胆管に流れることを確認した(特許出願済)。毛細胆管と胆管が接続するためには、胆管上皮細胞を先に培養し、一定の条件に達した後に(小型)肝細胞を播種することが必要で、その後Matrigelを含むコラーゲンでサンドイッチ状にして培養する。これにより10日ほどで毛細胆管と胆管が繋がった構造がある頻度で形成される。肝細胞が分泌する胆汁が毛細胆管を入り、胆管に流れること、胆汁は培養液中に漏出せず、胆汁溜まりを形成するようになった(特許出願済)。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Construction of sinusoid-scale microvessels in perfusion culture of a decellularized liver2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Yano K, Okawa K, Yamashita T, Tajima K, Sawada K, Yagi H, Kitagawa Y, Tanishita K, Sudo R
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia,

      巻: 88 ページ: in press

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2018.12.042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishment of an in vitro vascular anastomosis model in a microfluidic device2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, Sudo R
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 14 ページ: in press

    • DOI

      10.1299/jbse.18-00521

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of Hepatic Tissue Structures Using Interstitial Flow in a Microfluidic Device2019

    • 著者名/発表者名
      Sudo R
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1905 ページ: 167-174

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation and expansion of rat hepatocytic progenitor cells2019

    • 著者名/発表者名
      Kino J, Ichinohe N, Ishii M, Mitaka T
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1905 ページ: 29-41

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and in vitro expansion of adult hepatocyte progenitors from chronically injured liver2019

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1940 ページ: 267-273

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9086-3_19

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isolation of Bitential Liver Progenitor cells from Neonatal Mouse Liver2019

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 1905 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-8961-4_2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential expression of Lutheran/BCAM regulates biliary tissue remodeling in ductular reaction during liver regeneration2018

    • 著者名/発表者名
      Miura Y, Matsui S, Miyata N, Harada K, Kikkawa Y, Ohmuraya M, Araki K, Tsurusaki S, Okochi H, Goda N, Miyajima A, Tanaka M
    • 雑誌名

      Elife

      巻: 7 ページ: e36572

    • DOI

      10.7554/eLife.36572

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Intrahepatic bile ducts guide formation of the hepatic nervous system in developing mouse liver2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N, Ichinohe N, Mitaka T
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 ページ: pil; dev159095

    • DOI

      10.1242/dev.159095

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ex vivoにおける肝臓の上皮組織構造の再構築2019

    • 著者名/発表者名
      谷水直樹、三高俊広
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 障害肝由来Thy1陽性細胞と骨髄間葉系細胞移植による肝再生メカニズムの比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 微小血管網と三次元肝細胞組織を組み合わせた組織工学的手法2019

    • 著者名/発表者名
      須藤亮
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 骨髄間葉系細胞由来液性因子による内在性肝前駆細胞増殖促進機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      市戸義久, 石井雅之, 谷水直樹, 三高俊広
    • 学会等名
      第54回日本肝臓学会
  • [学会発表] Interactions between intrahepatic bile ducts and autonomic nerves in developing and regenerating liver2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N, Mitaka T
    • 学会等名
      FASEB SRC Fundamental Biology and Pathophysiology of the Liver
    • 国際学会
  • [学会発表] 骨髄間葉系細胞移植による肝再生促進機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      市戸義久, 石井雅之, 谷水直樹, 三高俊広
    • 学会等名
      第107回日本病理学会
  • [学会発表] NGFを介した肝内胆管と自律神経ネットワークの相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      谷水直樹、三高俊広
    • 学会等名
      第25回肝細胞研究会
  • [学会発表] 障害肝由来Thy1陽性間葉系細胞による肝再生メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • 学会等名
      第25回肝細胞研究会
  • [学会発表] 障害肝臓における肝前駆細胞の誘導機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      谷水直樹
    • 学会等名
      第91回日本生化学会大会
  • [学会発表] 障害肝由来Thy1陽性細胞と骨髄間葉系細胞によるSHPCs増殖促進機構の比較検討2018

    • 著者名/発表者名
      市戸義久、谷水直樹、三高俊広
    • 学会等名
      第29回日本肝臓医生物学研究会
  • [学会発表] 肝臓の発生と再生における肝内胆管と自律神経ネットワークの相互作用2018

    • 著者名/発表者名
      谷水直樹
    • 学会等名
      第51回北海道病理談話会
  • [学会発表] 脱細胞化肝臓骨格の還流培養における類洞スケールの毛細血管構造の構築2018

    • 著者名/発表者名
      渡邉應文、矢野公規、大川航輝、谷下一夫、須藤亮
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回バイオフロンティア講演会
  • [学会発表] Attachment of human iPS cells to dystroglycan-binding peptides derived from laminin-511 E8 fragment2018

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Y, Sugawara Y, Hamada K, Kumai J, Kanagawa M, Kobayashi K, Toda T, Katagiri F, Hozumi K, Nomizu M
    • 学会等名
      American Society of Cell Biology/Europian Molecular Biology Organization 2018 meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスを用いた血管化肝組織の構築2018

    • 著者名/発表者名
      保谷高明、須藤亮
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
  • [学会発表] 肝スフェロイドと血管の相互作用調査のための培養モデル2018

    • 著者名/発表者名
      大川航輝、三場詩織、須藤亮
    • 学会等名
      日本機械学会 第31回バイオエンジニアリング講演会
  • [図書] Advances in Medicine and Biology2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N
    • 総ページ数
      285
    • 出版者
      Nova Science Publishers
    • ISBN
      978-1-53613-598-5
  • [図書] In Stem Cells and Cancer in Hepatology 1st Edition: From the Essentials to Application2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N, Mitaka T
    • 総ページ数
      382
    • 出版者
      Academic Press
    • ISBN
      978-0-12-812301-0
  • [図書] Encyclopedia of Signaling Molecules, 2nd Edition2018

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Y, Nishimune H
    • 総ページ数
      6330
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • ISBN
      978-1493967995
  • [図書] 臓器チップの技術と開発動向2018

    • 著者名/発表者名
      須藤亮
    • 総ページ数
      293
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      978-4781313252
  • [備考] 札幌医科大学医学部附属フロンティア医学研究所組織再生学部門

    • URL

      https://www.smu-tisdevreg.jp

  • [産業財産権] 肝細胞と胆管上皮細胞の接続部構造を有する肝上皮組織の培養方法2019

    • 発明者名
      谷水直樹、三高俊広
    • 権利者名
      谷水直樹、三高俊広
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-52282

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公開日: 2019-12-27  

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