2018 Fiscal Year Annual Research Report
新生肝細胞創出による機能不全に陥った肝臓を蘇らせるための基礎的研究
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18H02873
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| Research Institution | Sapporo Medical University |
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Principal Investigator |
三高 俊広 札幌医科大学, 医学部, 教授 (50231618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷水 直樹 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (00333386)
市戸 義久 札幌医科大学, 医学部, 研究員 (80452978)
水口 徹 札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (30347174)
須藤 亮 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20407141)
吉川 大和 東京薬科大学, 薬学部, 准教授 (20274227)
深井 原 北海道大学, 医学研究院, 特任講師 (60374344)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 小型肝細胞 / 胆管上皮細胞 / 細胞外分泌顆粒 / miRNA / 継代培養 / 細胞外基質 / Integrin beta1 / 類肝組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、健常な肝機能を付与するために計画した、（1）健常な肝細胞を外部から供給する方法の確立のために、1）ドナー細胞ソースの確保のために「内在性肝前駆細胞の親細胞(HPPCs)を増幅する手法の開発」と2）移植細胞の生着と肝細胞の置換を効率よく行うために「胆汁排泄機構を有する組織体の形成方法」について検討した。また、（2）疲弊した肝細胞を活性化する方法の確立のために、1）内在性肝細胞を活性化する因子の同定を行った。
（1）HPPCsを効率よく増殖させるためにはlaminin111上に播種し無血清培養する必要があり、増殖する細胞はintegrin beta1-signalを介して増殖することが分かった。増殖する細胞は前駆細胞としての機能を継代しても維持していた(論文投稿中)。マウス肝細胞と胆管上皮細胞を用いて、胆汁排泄機構を持つ類肝組織をin vitroで形成させる方法を開発した。成熟肝細胞または小型肝細胞と胆管上皮細胞をコラーゲンゲル上で共培養し、コラーゲン／Matrigelを重層すると肝細胞が形成する毛細胆管と胆管が接続し胆汁が胆管に流れることを確認した（特許出願済）。
（2）内在性肝前駆細胞を活性化する因子として、骨髄間葉系細胞が分泌するEVsと障害肝由来細胞Thy1細胞が分泌するEVsがあることが分かっているが、その作用機序が異なる。それぞれのEVsに含まれているmiRNAsに違いがあることを明らかにした。また非実質細胞の関与についても違いがあることがわかり、現在その機序を明らかにするべく検討している。
ヒト肝細胞を切除肝から分離培養し、増幅可能な細胞の同定を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に従い研究を進めている。それぞれのテーマについての進捗状況を記載する．（1）健常な肝細胞を外部から供給する方法の、1）細胞ソースを確保するために、①HPPCsのself-renewalの機序と娘細胞供給についてはほぼ解明できた（現在論文投稿中）。②娘細胞を増幅し、分化誘導する手法の開発については、現在研究を進めている。③成熟肝細胞を小型肝細胞に転換する手法の開発については、現在研究を始めたところである。④ヒト小型肝細胞については、研究分担者の深井（北大）がヒト正常肝組織から効率よく分離する方法の確立に努めている。2）ドナー細胞の生着と疲弊した既存肝細胞との置換するために、①肝組織をin vitroで創出する手法の開発を行い、マウス肝細胞と胆管上皮細胞との共培養により、肝細胞間に形成される毛細胆管と胆管が接続し、肝細胞が分泌する胆汁を胆管に輸送可能な組織を作ることが出来た（特許出願済）。現在、組織工学的手法を用いて同組織を大量に作製する手法について研究を行っている。②機能細胞を移植する手法の開発はまだ手つかずである。
（2）疲弊した肝細胞を活性化する方法について研究のうち、①疲弊した肝細胞を活性化する手法の開発については、成熟肝細胞が分泌するEVs中に含まれる活性化因子の同定を進めている。②内在性肝前駆細胞の活性化因子の同定については、障害肝由来細胞及び骨髄間葉系細胞由来のThy1陽性細胞が分泌するEVs中に存在するmiRNAsを同定することが出来たので、現在動物に投与して効果の検証を行う準備をしている。③活性化因子を病態モデル動物に投与する研究は、②の検証結果を確認してから行うこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度も当初の研究計画に従い研究を進める予定である。
（1）健常な肝細胞を外部から供給する方法の、1）細胞ソースを確保するために、②娘細胞を増幅し、分化誘導する手法の開発については、各種シグナル阻害作用のある低分子化合物を主体にProgeny細胞の増幅と成熟化を誘導できる分子を同定し、成熟肝細胞の大量培養を可能にする手法の開発を行う予定である。③成熟肝細胞を小型肝細胞に転換する手法の開発についてについても、低分子化合物の中でHPPCs細胞を誘導できる因子の同定を行う。④ヒト小型肝細胞については、研究分担者の深井（北大）がヒト正常肝組織から効率よく分離する方法の確立を行い、ヒト成熟肝細胞の大量増幅法の開発を行う。
2）ドナー細胞の生着と疲弊した既存肝細胞との置換するために、①肝組織をin vitroで創出する手法の開発については、組織工学的手法を用いて同組織を大量に作製する手法について研究を行う予定である。②機能細胞を移植する手法の開発を行う。
（2）疲弊した肝細胞を活性化する方法について研究については、①成熟肝細胞が分泌するEVs中に含まれる活性化因子の同定し、病態モデル動物肝臓に投与し、病態の改善が見られるか検討する。②内在性肝前駆細胞の活性化因子の同定については、同定したmiRNAsを病態モデル動物肝臓に投与し、内在性肝前駆細胞が動員され病態が改善するか検討する予定である。③成熟肝細胞由来EVs中の活性化因子やThy1陽性細胞由来の活性化因子を肝硬変モデル動物の肝臓に投与し、病態の改善が見られるか検証する予定である。
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[Journal Article] Post-reperfusion hydrogen gas treatment ameliorates ischemia reperfusion injury in rat livers from donors after cardiac death: a preliminary study2018
Author(s)
Ishikawa T, Shimada S, Fukai M, Kimura T, Umemoto K, Shibata K, Fujiyoshi M, Fujiyoshi S, Hayasaka T, Kawamura N, Kobayashi N, Shimamura T, Taketomi A
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Journal Title
Surgery Today
Volume: 48
Pages: 1081-1088
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Differential expression of Lutheran/BCAM regulates biliary tissue remodeling in ductular reaction during liver regeneration2018
Author(s)
Miura Y, Matsui S, Miyata N, Harada K, Kikkawa Y, Ohmuraya M, Araki K, Tsurusaki S, Okochi H, Goda N, Miyajima A, Tanaka M
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Journal Title
Elife
Volume: 7
Pages: e36572
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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