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2011 年度 実績報告書

HNF3β発現誘導性低分子化合物同定による肝再生医療開発

研究課題

研究課題/領域番号 22590732
研究機関鳥取大学

研究代表者

星川 淑子  鳥取大学, 医学系研究科, 助教 (10181489)

研究分担者 汐田 剛史  鳥取大学, 医学系研究科, 教授 (70263457)
栗政 明弘  鳥取大学, 医学系研究科, 准教授 (80343276)
神吉 けい太  鳥取大学, 医学系研究科, 助教 (10516876)
松本 則子  鳥取大学, 医学系研究科, 研究員 (70457167)
キーワード肝臓 / 再生医療
研究概要

平成22年度に、200種類の天然低分子化合物からなる低分子化合物ライブラリーについてHNF3β発現誘導性化合物を探索した。5種類の化合物を候補として選出したが、その誘導活性は低く、間葉系幹細胞から機能性肝細胞への分化誘導には不十分であると判断した。平成23年度は、ヒトおよびマウスES細胞において内胚葉への分化を誘導し、その結果HNF 3β発現を強く誘導することが報告されている低分子化合物、IDE1およびIDE2(Borowiak et al, Cell Stem Cell, 2009)に着目した。IDE1およびIDE2は、アクチビン受容体であるALK4を介するシグナルを活性化することによりHNF 3βを含む内胚葉特異的遺伝子の発現を誘導することが報告されているが、ヒト間葉系幹細胞に対する作用については未だ明らかにされていない。そこで、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞株UE7T-13について、ALK4活性化により引き起こされるシグナル分子、Smad2のリン酸化を指標として、IDE1と既知化合物との併用によるアクチビンシグナル活性化について検討した。IDE1の細胞毒性について検討したところ30μMまで生存率および増殖に影響を与えないことが判明した。次いで、IDE1処理によるアクチビンシグナル活性化を検討するために以下の実験を行った。UE7T-13細胞を播種し10%牛胎仔血清を添加したDMEMを用いて24時間前培養した。その後、Wnt/β-cateninシグナル抑制性低分子化合物の一つである、hexachloropheneを含む低血清濃度のRPMI1640倍地にて24~72時間培養した。培地を交換後、24,48,72時間にIDE1にて1時間の処理を行いウェスタンブロットによりSmad2のリン酸化について検討した。この結果、ヒト骨髄由来間葉系幹細胞においても、IDE1処理によりSmad2のリン酸化が引き起こされることが示された。平成23年度に得られた結果は、ヒトES細胞のみならずヒト間葉系幹細胞においても低分子化合物によるアクチビンシグナル活性化が可能であること、さらにアクチビンシグナルにより制御されることが知られているHNF 3βを含む内胚葉特異的遺伝子の発現を誘導できる可能性があることを示唆している。

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

IDE1と既知化合物の併用によりアクチビンシグナルを活性化することが可能であることを明らかにした。これにより平成23年度の交付申請書に記載した研究目的はほぼ達成した。しかし、HNF 3β発現誘導の確認および肝芽細胞様細胞への分化誘導系の確立は平成24年度の課題として残されている。

今後の研究の推進方策

本研究課題採択時の研究目的は、低分子化合物を用いた分化誘導により得られた機能性肝細胞を用いて細胞シートを作製し、肝障害マウスへの移植により有効性を検討することであった。しかし、達成状況を鑑みて平成24年度は、(1)間葉系幹細胞を肝芽細胞様細胞に分化させた後に安定増殖を可能とする培養法および保存法の確立、(2)大量培養した肝芽細胞様細胞から成熟肝細胞への分化誘導系の確立、(3)(1)および(2)により得られた分化段階の異なる細胞より作製した細胞シートの性状解析を行い、肝再生医療に適した移植用細胞シートを得るための基礎的検討を行うことを目標として研究計画を遂行する予定である。ヒト間葉系幹細胞は肝再生医療の細胞源として極めて有用であるが、新鮮骨髄由来間葉系幹細胞の安定増殖は未だ達成されておらず、移植用細胞の大量調製は肝再生医療実現のために克服すべき重要な課題である。研究計画を変更し、細胞シートによる移植実験の準備段階として、間葉系幹細胞から移植用成熟肝細胞を十分量確保するための方法を確立することを本研究課題の目標とする。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Reactive oxygen species and NADPH oxidase 4 induced by transforming growth factor β1 are the therapeutic targets of Polyenyl-phosphatidylcholine in the suppression of human hepatic stellate cell activation2011

    • 著者名/発表者名
      Remina Ikeda
    • 雑誌名

      Inflammation Research

      巻: 60 ページ: 597-604

    • DOI

      10.1007/s00011-011-0309-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] c-Jun N-terminal kinase activation by oxidative stress suppresses retinoid signaling through proteasomal degradation of retinoic acid receptor α protein in hepatic cells2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Hoshikawa
    • 雑誌名

      Cancer Science

      巻: 102 ページ: 934-941

    • DOI

      10.1111/j.1349-7006.2011.01889.x

    • 査読あり
  • [学会発表] テトラサイクリン応答性HNF3β発現マウスiPS細胞の樹立2011

    • 著者名/発表者名
      星川淑子
    • 学会等名
      第15回日本肝臓学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      2011-10-21
  • [学会発表] Wnt/β-cateninシグナル抑制性低分子化合物を利用したヒト間葉系幹細胞から機能件肝細胞への新規分化誘導技術の開発2011

    • 著者名/発表者名
      松見吉朗
    • 学会等名
      第47回日本肝臓学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランパシフィック(東京)
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] 機能性肝細胞への分化誘導を目指したテトラサイクリン誘導性HNF3β発現マウスiPS細胞の樹立2011

    • 著者名/発表者名
      星川淑子
    • 学会等名
      第47回日本肝臓学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランパシフィック(東京)
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] NAFLDにおけるレチノイド代謝のhyperdynamic stateに基づくレチノイド補充療法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      土谷博之
    • 学会等名
      第47回日本肝臓学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランパシフィック(東京)
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] Wnt/β-cateninシグナル抑制性低分子化合物の誘導体を利用したヒト間葉系幹細胞から機能性肝細胞への新規分化誘導法の開発2011

    • 著者名/発表者名
      松本則子
    • 学会等名
      第47回日本肝臓学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランパシフィック(東京)
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] C型肝炎ウイルスコア蛋白質の継続的発現によるNADPHオキシダーゼファミリーの発現変動と酸化ストレスによるレチノイン酸シグナル減弱2011

    • 著者名/発表者名
      星川淑子
    • 学会等名
      第47回日本肝臓学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランパシフィック(東京)
    • 年月日
      2011-06-02
  • [学会発表] Establishment of mouse induced pluripotent stem cells expressing HNF3β in a tetracycline-regulated fashion to induce hepatic differentiation2011

    • 著者名/発表者名
      Gana Adyaksa
    • 学会等名
      The 9^<th> Stem Cell Research Symposium
    • 発表場所
      泉ガーデンプレイス(東京)
    • 年月日
      2011-05-13
  • [図書] 酸化ストレスと肝疾患第7巻沖田極編2011

    • 著者名/発表者名
      星川淑子
    • 総ページ数
      9-14
    • 出版者
      C型肝炎ウイルスコア蛋白質発現によるTGF-β1/NADPHオキシダーゼ、酸化ストレス、レチノイン酸シグナルへの影響
  • [備考]

    • URL

      http://idenshiiryo.med.tottori-u.ac.jp/

  • [産業財産権] ヒト間葉系幹細胞を肝細胞へ分化誘導する新規化合物の合成と解析2011

    • 発明者名
      汐田剛史、星川淑子、松本則子、松見吉朗、森本稔、斎本博之
    • 権利者名
      鳥取大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-091599
    • 出願年月日
      2011-04-15

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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