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2022 年度 実施状況報告書

オルガノイドから導出された早期肝線維化バイオマーカーに基づくヒトNASH病態解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K06923
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

米山 鷹介  東京医科歯科大学, 統合研究機構, 助教 (10748289)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード肝線維化 / NASH / バイオマーカー / オルガノイド
研究実績の概要

同一患者より収集した血清と肝生検サンプルから構成されるNASH検体パネルを用いて、肝臓内のどのような病理組織学的要因が、本研究で着目する因子Xの血中レベルに影響を与えるか、解析した。その結果、線維化ステージの進行にともなって血中Xレベルが減少し、ステージ2以降からその減少が生じることを明らかにした。さらに、近年着目されている活動性NASH(脂肪肝・肝細胞変性・炎症を組み込んだNAFLD activity scoreが4点以上、かつ線維化ステージ2点以上)について、患者サンプルを活動性と非活動性に分けて解析したところ、活動性NASH群で血中Xレベルがやはり減少していることを見出した。肝線維化マーカーとして使用されている複数の既存バイオマーカーとの比較から、この因子Xは感度・特異度ともにバイオマーカーとして既存マーカーよりも優れていることが判明した。
研究代表者がこれまでに確立した、ヒトiPS細胞由来肝オルガノイドモデルを用いて、因子Xが肝臓に直接作用する機序を検討した。本オルガノイドは遊離脂肪酸を長期的に添加することで細胞外へのI型コラーゲン沈着を生じるが、遊離脂肪酸と同時に因子Xを添加すると、線維化が顕著に抑制されることを見出した。さらに、因子Xは肝細胞から分泌されて周囲の非実質細胞へ作用すること、さらに、少なくとも肝星細胞様細胞においては一部の亜集団に作用して活性化を抑制していることを示唆するscRNA-seq解析データを得た。また、この因子Xに感受性の高い亜集団に特異的に発現するマーカー分子候補も見出し、in vivoでも同様の細胞が存在するかどうか検討を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究で着目している分泌因子Xについて、NASHのバイオマーカーとしての有用性を明確に示すことができ、知財を確保するに至った。また、その作用機序についても肝臓内での細胞間シグナルの実態が明らかになりつつあるとともに、オルガノイドと並行して動物実験での検証も進行しており、総合して当初計画以上に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

臨床検体を用いて、肝臓内で因子Xと協調して発現変動を示す遺伝子群を同定するとともに、因子Xを上流で制御する経路について検討を進める。また、オルガノイドやマウスを用いた実験を通じて、因子Xが作用する主たる細胞種を明らかにするとともに、NASH病態に対する作用機序の解明を進める。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 産業財産権 (3件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] NADPH-Oxidase Derived Hydrogen Peroxide and Irs2b Facilitate Re-oxygenation-Induced Catch-Up Growth in Zebrafish Embryo2022

    • 著者名/発表者名
      Zasu Ayaka、Hishima Futa、Thauvin Marion、Yoneyama Yosuke、Kitani Yoichiro、Hakuno Fumihiko、Volovitch Michel、Takahashi Shin-Ichiro、Vriz Sophie、Rampon Christine、Kamei Hiroyasu
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fendo.2022.929668

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] En masse organoid phenotyping informs metabolic-associated genetic susceptibility to NASH2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Masaki、Iguchi Takuma、Iwasawa Kentaro、Dunn Andrew、Thompson Wendy L.、Yoneyama Yosuke、...、Takebe Takanori
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 185 ページ: 4216~4232.e16

    • DOI

      10.1016/j.cell.2022.09.031

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical guidance of self-condensation patterns of differentiating progeny2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki Takahisa、Shimokawa Yuko、Koike Hiroyuki、Kimura Masaki、Kawano Yuma、Okuma Nao、Kawamura Ryuzo、Yoneyama Yosuke、Furuichi Yasuro、Hakuno Fumihiko、Takahashi Shin-Ichiro、Nakabayashi Seiichiro、Okamoto Satoshi、Nakauchi Hiromitsu、Taniguchi Hideki、Takebe Takanori、Yoshikawa Hiroshi Y.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 ページ: 105109~105109

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.105109

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Collagen type I-mediated mechanotransduction controls epithelial cell fate conversion during intestinal inflammation2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Sakurako、Ogasawara Nobuhiko、Watanabe Satoshi、Yoneyama Yosuke、...、Yui Shiro
    • 雑誌名

      Inflammation and Regeneration

      巻: 42 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s41232-022-00237-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Genotype-phenotype association strategy for fatty liver diseases using human iPSC-derived organoids2023

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama
    • 学会等名
      EVIDENT Organoid Conference 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IGFALS Regulates Non-Alcoholic Steatohepatitis Progression in Mouse, Organoid and Human2023

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Yoneyama, Masato Yoneda, Atsushi Nakajima, Takanori Takebe
    • 学会等名
      Gordon Research Conference 2023 IGF and Insulin Systems in Physiology and Disease
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト血管化肝臓オルガノイドを用いた薬剤性血栓性微小血管症の発症機序の解明2023

    • 著者名/発表者名
      河村 峻太郎, 米山 鷹介, 佐伯 憲和, 森谷 千春, 前澤 真理, 岡田 憲樹, 佐久間 康成, 呉 運恒, 森 建策, 武部 貴則
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 高剛性センサプローブを用いたオルガノイドの粘弾性評価2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉史朗、杉浦広峻、武部貴則、米山鷹介、新井史人
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第45回研究会
  • [学会発表] ヒトiPS細胞由来肝臓オルガノイドを用いた脂肪肝に関する病態研究2022

    • 著者名/発表者名
      米山鷹介
    • 学会等名
      第6回ラベルフリー評価解析ウェブセミナー
    • 招待講演
  • [産業財産権] 脂肪性肝疾患を処置することに用いられるための組成物2023

    • 発明者名
      武部貴則, 米山鷹介
    • 権利者名
      武部貴則, 米山鷹介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-36857
  • [産業財産権] 細胞注入装置、及び外来細胞を内包するオルガノイドの作成方法2022

    • 発明者名
      植田裕基、田中伸明、武部貴則、米山鷹介
    • 権利者名
      植田裕基、田中伸明、武部貴則、米山鷹介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-182532
  • [産業財産権] 非アルコール性脂肪性肝炎における線維化進行度および/または前記肝疾患の活動性を推定する方法2022

    • 発明者名
      武部貴則, 米山鷹介
    • 権利者名
      武部貴則, 米山鷹介
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2022/030093
    • 外国

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公開日: 2023-12-25  

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