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2020 年度 実績報告書

革新的なヒト完全iPS由来人工肝臓の作成による肝不全に対する新たな治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K18152
研究機関九州大学

研究代表者

武石 一樹  九州大学, 大学病院, 助教 (50733713)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワードiPS細胞 / 肝再生 / 人工肝臓 / 星細胞
研究実績の概要

ヒトiPS細胞から肝細胞への分化ができ、その手技は安定し、安定的にiPS細胞由来肝細胞を作成できるようになった。この肝細胞を免疫抑制ラットに細胞移植を行った。細胞移植を行ったラットは移植後2週目の血清のエライザにて、ヒト特異的アルブミンの発現を認め、移植した肝細胞からアルブミンを産生しており、生着していることが推測された。移植後90日目にラットを犠牲死させ、標本を摘出した。摘出した標本をヒトアルブミンで免疫染色したところ、肝臓内に多くの肝細胞がヒトアルブミン陽性であり、ラット肝の80%がヒトiPS由来肝細胞に置換されていた。このラット肝臓からDNAを抽出し、PCRを行ったところ、ヒト特異的DNAが検出され、ラット肝内でヒト細胞が存在することが証明され、ラット肝内でヒトiPS由来肝細胞を増殖されることに成功した。このラット肝をコラゲナーゼ処理し、肝細胞を抽出した。抽出した肝細胞をヒト特異的アルブミンをつけてMACSにてヒト細胞のみを抽出を行った。抽出した肝細胞をFACSを行ったところ、ヒト細胞にラット肝が10%程度混入していることが分かった。混入する原因としては、ラット肝にヒトアルブミンが付着し、抗体にトラップすることが考えられた。そのため、MACSの抗体濃度を下げたところ、急激な肝細胞の回収率が低下し、さらにラット肝の混入率は低下させることができなかった。別のヒト特異的抗体で同様の処理を行ったが、ラット細胞の混入率は5%程度はあった。臨床応用するためには、ラット肝の混入は下げる必要がある。そのため、ラットの遺伝子改変を行い、Cris-Cas9を導入したラットに移植を行った。
iPS細胞から星細胞を作成することに成功した。この星細胞は大量のHGFを産生することが証明され、星細胞の上清を振りかけることで、肝細胞の増殖が増加した。肝細胞の増殖に星細胞が関わっていることが分かった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Pittsburgh/Department of Pathology(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Pittsburgh/Department of Pathology
  • [雑誌論文] Surgical Indications for Hepatocellular Carcinoma with Non-hypervascular Hypointense Nodules Detected by Gd-EOB-DTPA-Enhanced MRI2020

    • 著者名/発表者名
      Takeishi K, Yoshizumi T, Itoh S, Yugawa K, Yoshiya S, Toshima T, Harada N, Ikegami T, Nishie A, Mori M.
    • 雑誌名

      Ann Surg Oncol

      巻: 27 ページ: 3344-3353

    • DOI

      10.1245/s10434-020-08419-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 完全ヒトiPS細胞由来人工肝臓の機能解析と臨床応用への取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      武石 一樹
    • 学会等名
      第20回  日本再生医療学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来人工肝臓の機能解析と臨床応用への取り組み2020

    • 著者名/発表者名
      武石 一樹
    • 学会等名
      第120回 日本外科学会定期学術集会
  • [学会発表] Scaffoldを用いた完全iPS細胞由来による人工肝臓の作成と今後の展望2020

    • 著者名/発表者名
      武石 一樹
    • 学会等名
      第56回 日本移植学会総会
  • [学会発表] 遺伝子改変可能なiPS細胞を用いた完全ヒト人工肝臓による脂肪肝再現モデル2020

    • 著者名/発表者名
      武石 一樹
    • 学会等名
      第18回 日本消化器外科学会大会

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公開日: 2021-12-27  

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