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患者本人の細胞から肝細胞を作成し、移植することができれば、肝移植におけるドナー不足や拒絶反応などの問題を解決でき、肝不全に対する革新的な治療法になり得る。iPS細胞は多分化能を持ち、肝不全に対する人工肝細胞のもとになる可能性があるが、現在までに臨床応用可能となったiPS細胞由来肝細胞は存在しない。今回の目的は、iPS細胞を分化させ、iPS由来肝細胞を作成し、その肝細胞も肝不全モデル動物に細胞移植することで、iPS由来肝細胞が肝不全に対して、生体内で治療効果を有するかどうかを明らかにすることである。まず、iPS細胞株の樹立を行うこととした。ヒト肝切除検体より線維芽細胞を取り出し、その線維芽細胞に山中遺伝子を導入することで、ヒトiPS細胞を3種類作成し、培養の定型化を行った。作成したiPS細胞が幹細胞の特徴を有することをNanog、OCT3/4の免疫染色およびqPCRにてその発現を評価することで、確認した。このヒトiPS細胞の多分化能を評価するため、3D培養をおこなうことで、外胚葉、中胚葉、内胚葉に分化する能力を持っていることを免疫染色にてそれぞれ確認した。
つぎにiPS細胞の内胚葉への分化を行うために、内胚葉への導入を行った。Activin、BMP4、FDF2の濃度を振り分けて、4日間培養し、最も分化効率が良かった濃度を同定した。この導入効率を確認するために、内胚葉の分化マーカーである。SOX17の発現量を免疫組織化学染色、qPCRにて確認した。
この内胚葉を肝芽細胞に分化するため、HGFにて刺激を行った。このHGFの至適濃度を確認するため、濃度を振り分けて実験を行った。肝芽細胞に分化させた細胞は、アルブミン、HNF4Aの発現を認めた。
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