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2021 年度 実施状況報告書

胆汁排泄機能を伴ったiPS細胞由来肝胆管オルガノイドの作製

研究課題

研究課題/領域番号 18K08589
研究機関信州大学

研究代表者

小川 真一郎  信州大学, 医学部, 特任教授 (30419353)

研究分担者 増田 雄一  信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (60467149)
小山 誠  信州大学, 医学部附属病院, 助教(診療) (80712778)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード胆管細胞 / 肝内胆管 / シングルセルRNA解析
研究実績の概要

本研究の基盤となる成果を2020年Nature communicationsに投稿し、査読者よりの追加実験の要求をうけ2020年より2021年にかけて、多くの時間をその査読者からの追加実験に費やした。追加実験の一つの要求は、我々の新規のプロトコールで作成されたiPS細胞由来胆管細胞の詳細な遺伝子解析であった。よって、iPS細胞由来胆管細胞と3D胆管オルガノイドを用いて、シングル細胞RNA解析を行った。過去に論文で発表されている、肝外胆管細胞、肝内胆管細胞、胆嚢のRNAseq, single cell RNAseq解析のデータと比較検討を行い、我々が作成した胆管細胞は、肝外胆管細胞でなく、肝内胆管細胞の遺伝子発現の特性を有していることが判明した。次にトロント大学、共同研究者Dr.PacParlandらが2018年に論文で発表したヒト肝臓のシングル細胞RNA解析の結果(Nat Commun
. 2018 Oct 22;9(1):4383. doi: 10.1038/s41467-018-06318-7.)と、我々のデーターを比較検討した。
Batch correction施行後、比較検討すると、我々の3D胆管オルガノイドが、ヒト胆管細胞のクラスターに合致し、また、ピアソン相関では高い相関性をしてすことが確認できた。さらに査読者より要求された、マウスを用いたiPS細胞の移植実験において詳細な解析を再度行ったところ、ヒトiPS細胞由来の胆管細胞が、免疫不全肝障害マウス(TKNOG)の肝臓内で管腔構造を形成し、一部はマウスの胆管細胞と共に存在し、マウスの胆管ネットワークの一部を構成していることを、ヒト特異的CK19とマウス特異的CK19の二重染色で確認された。以上のことより、我々の作成した胆管細胞は、ヒト肝内胆管細胞の特異性を有している事が確認でき、最終的にこの成果はNature Communicationsに受理され、 11月にオンライン上に発表された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

COVID19の影響で本研究の遂行に多大な遅延が見られたが、なんとか本研究の基盤となる発見を、nature communicationsに発表することが可能であった。

今後の研究の推進方策

本研究の再度の延長が認められたことにより、現在行っているiPS細胞由来の胆管オルガノイド、肝細胞オルガノイドの共移植のin vivoでの成果を論文として発表する予定である。

次年度使用額が生じた理由

COVID19に伴う研究遅延のため2022年度も継続して、オルガノイド移植実験を行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Generation of functional ciliated cholangiocytes from human pluripotent stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Mina、Jiang Jia-Xin、Xia Sunny、Yang Donghe、Ding Avrilynn、Laselva Onofrio、Hernandez Marcela、Cui Changyi、Higuchi Yuichiro、Suemizu Hiroshi、Dorrell Craig、Grompe Markus、Bear Christine E.、Ogawa Shinichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 ページ: 6504-6519

    • DOI

      10.1038/s41467-021-26764-0

  • [雑誌論文] One‐Step Formation of Protein‐Based Tubular Structures for Functional Devices and Tissues2021

    • 著者名/発表者名
      Gao Wuyang、Vaezzadeh Nima、Chow Kelvin、Chen Haotian、Lavender Patricia、Jeronimo Mark D.、McAllister Arianna、Laselva Onofrio、Jiang Jia‐Xin、Gage Blair K.、Ogawa Shinichiro、Ramchandran Arun、Bear Christine E.、Keller Gordon M.、G?nther Axel
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 10 ページ: 2001746~2001746

    • DOI

      10.1002/adhm.202001746

  • [雑誌論文] Building consensus on definition and nomenclature of hepatic, pancreatic, and biliary organoids2021

    • 著者名/発表者名
      Marsee Ary、Roos Floris J.M.、Verstegen Monique M.A.、Gehart Helmuth、de Koning Eelco、Lemaigre Fr?d?ric、Forbes Stuart J.、Peng Weng Chuan、Huch Meritxell、Takebe Takanori、Vallier Ludovic、Clevers Hans、Takebe Takanori、Peltz Gary、Sancho-Bru Pau、Ogawa Shinichiro、
    • 雑誌名

      Cell Stem Cell

      巻: 28 ページ: 816~832

    • DOI

      10.1016/j.stem.2021.04.005

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公開日: 2022-12-28  

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