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2021 年度 実施状況報告書

胆管オルガノイドと流体デバイスを用いたハイスループット創薬スクリーニング系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K19490
研究機関東海大学

研究代表者

紙谷 聡英  東海大学, 医学部, 准教授 (30321904)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワードiPS細胞 / 多発性肝のう胞
研究実績の概要

ヒトiPS細胞はゲノム編集等の遺伝子操作が容易なうえに、体内の多くの臓器の細胞への分化能を保持しており、難治性希少疾患などの解析に有用なツールである。我々は肝内胆管の異常な増生に伴う多発性肝のう胞症の研究を行っており、疾患家系で保有されている遺伝子変異をゲノム編集により再現した病態iPS細胞を作製済みである。そこで本研究では、iPS細胞からヒト胆管細胞を分化誘導するとともに、流体デバイスシステムを持ちいたハイスル―プットな培養系の構築や、それを用いた新規の薬剤スクリーニング系の確立を目的としている。特に多発肝のう胞症の原因遺伝子を持つiPS細胞から胆管細胞を誘導した際には、胆管細胞への分化能が亢進することを明らかにしている。そこで初年度では、ヒトiPS細胞からの分化細胞を流体デバイス内で培養する条件検討を行った。ヒトiPS細胞から肝細胞、胆管細胞を誘導する培養条件に関しては既に確立済みである。そこで、ヒトiPS細胞から誘導した肝細胞・胆管細胞からスフェロイドを形成して培養する培地条件などを検討中である。また、流体デバイスに、非接着性のコーティングを行うことで、培養肝癌細胞株に関しては効率的にスフェロイド形成・培養が可能な条件を見出している。一方で、培養肝癌細胞株とiPS細胞由来の肝細胞・胆管細胞では機能維持などに必要な条件が異なっている。そこで今後、流体デバイス内での共培養やスフェロイド形成に必要な条件を設定し、培養系を確立する予定である。

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

初年度では、ヒトiPS細胞からの分化細胞を流体デバイス内で培養する条件検討を行った。ヒトiPS細胞から誘導した肝細胞・胆管細胞をスフェロイド上に培養する培地条件などを検討中である。一方で、通常の培養条件と流体デバイス内での培養条件で異なる部分も多く、条件検討に時間を有しているため。

今後の研究の推進方策

ヒト肝癌培養株から誘導したスフェロイド組織を流体デバイス内で培養することには既に成功している。一方で、ヒトiPS細胞由来肝細胞や胆管細胞では同一の培養条件ではうまくいかないことが分かっており、その条件検討など今後推進する。

次年度使用額が生じた理由

研究活動の中で培養系の改善等のスピードの関係で一部の実験を翌年度以降に計画を変更したため。
研究計画にある流体デバイス内でのヒトiPS細胞由来肝スフェロイドの培養条件に関して、既に成功している肝癌細胞株での条件を参考にしつつ条件検討をすすめるために、次年度使用額分も含めて助成金を使用する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill University
  • [雑誌論文] Branched-chain amino acids govern the high learning ability phenotype in Tokai high avoider (THA) rats2021

    • 著者名/発表者名
      Shida Yukari、Endo Hitoshi、Owada Satoshi、Inagaki Yutaka、Sumiyoshi Hideaki、Kamiya Akihide、Eto Tomoo、Tatemichi Masayuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 23104

    • DOI

      10.1038/s41598-021-02591-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Kruppel-like factor 15 induces the development of mature hepatocyte-like cells from hepatoblasts2021

    • 著者名/発表者名
      Anzai Kazuya、Tsuruya Kota、Ida Kinuyo、Kagawa Tatehiro、Inagaki Yutaka、Kamiya Akihide
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 18551

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97937-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct roles of androgen receptor, estrogen receptor alpha, and BCL6 in the establishment of sex-biased DNA methylation in mouse liver2021

    • 著者名/発表者名
      AlOgayil Najla、Bauermeister Klara、Galvez Jose Hector、Venkatesh Varun S.、Zhuang Qinwei Kim-wee、Chang Matthew L.、Davey Rachel A.、Zajac Jeffrey D.、Ida Kinuyo、Kamiya Akihide、Taketo Teruko、Bourque Guillaume、Naumova Anna K.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 13766

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93216-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ammonia-based enrichment and long-term propagation of zone I hepatocyte-like cells2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuneishi Ruri、Saku Noriaki、Miyata Shoko、Akiyama Saeko、Javaregowda Palaksha Kanive、Ite Kenta、Takashima Nagisa、Toyoda Masashi、Kimura Tohru、Kuroda Masahiko、Nakazawa Atsuko、Kasahara Mureo、Nonaka Hidenori、Kamiya Akihide、Kiyono Tohru、Yamauchi Junji、Umezawa Akihiro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 11381

    • DOI

      10.1038/s41598-021-90708-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bile duct reconstruction using scaffold-free tubular constructs created by Bio-3D printer2021

    • 著者名/発表者名
      Hamada Takashi、Nakamura Anna、Soyama Akihiko、Sakai Yusuke、Miyoshi Takayuki、Yamaguchi Shun、Hidaka Masaaki、Hara Takanobu、Kugiyama Tota、Takatsuki Mitsuhisa、Kamiya Akihide、Nakayama Koichi、Eguchi Susumu
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 16 ページ: 81~89

    • DOI

      10.1016/j.reth.2021.02.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 転写抑制因子Bcl6を介した非アルコール性脂肪肝炎を制御する新規メカニズムの解明2021

    • 著者名/発表者名
      紙谷聡英、近田裕美、井田絹代
    • 学会等名
      第7回肝臓と糖尿病・代謝研究会
  • [学会発表] 肝臓の性差制御因子を介した非アルコール性脂肪肝炎の病態変化2021

    • 著者名/発表者名
      紙谷聡英
    • 学会等名
      第57回日本肝臓学会総会

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公開日: 2024-12-25  

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