ヒトiPS細胞由来肝細胞オルガノイドの開発と肝線維化・発癌病態モデルの創成

人类iPS细胞来源的肝细胞类器官的开发以及肝纤维化和癌变病理模型的创建

基本信息

批准号：
21H02896
负责人：
柿沼晴
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02896/
关键词：
肝細胞 iPS細胞オルガノイド肝細胞癌再生医療

项目摘要

本研究計画では、独自に確立してきた学術・技術基盤に基づき、以下の目的を設定した。(1)ヒトiPS細胞由来肝細胞オルガノイド<iPS-Hep Organoid>の新規培養法を確立する。(2)ゲノム編集により標的遺伝子を改変したヒトiPS細胞を用いて、発癌病態の一部を再現しうる新たな肝疾患病態解析モデルを構築する。(3)上記を基盤に、ヒトiPS細胞由来星細胞様細胞等とiPS-Hep Organoidとの新規共培養系を確立し、肝組織を一部模倣しうるモデル培養体を作出する。(4)これに炎症刺激等を行って病態モデルとして解析することで治療標的分子を抽出し、同分子が臨床検体でも同様の挙動を示すことを証明することを目的とした。今年度は前年度に続き、ヒトiPS-Hep Organoidの新規培養法を確立、改変すべく、検討を行った。さらなる培養条件の最適化を遂行したところ、6ヶ月以上の維持培養が可能で、胆管細胞系譜の形質を喪失し、肝細胞系譜からなるオルガノイド培養系の樹立に成功した(第58回日本肝臓学会総会で発表)。さらにゲノム編集により標的遺伝子を改変したヒトiPS細胞を用いて、発癌病態の一部を再現しうる肝疾患病態解析モデルを構築した。標的領域へHBVゲノムを挿入することによって新規のヒトiPS細胞株を樹立し、肝細胞系譜に誘導したところ、疾患モデル細胞では増殖能と細胞周期関連遺伝子群の発現が高く変化し、肝発癌病態の一部が再現された(第29回肝細胞研究会、第26回日本肝臓学会大会で発表)。研究成果は高く評価され第29回肝細胞研究会で優秀演題賞を2年連続で受賞した。臨床データ解析に関しても新たな視点からの解析を進めて報告を行った(J Gastroenterol, 2023)。これらの研究実績に関しては、論文投稿中であるとともに、以降の研究計画にも着手して研究を進めている。

本研究计划基于我们自主建立的学术和技术基础，设定了以下目标。 (1)建立人iPS细胞来源的肝细胞类器官<iPS-Hep Organoid>的新培养方法。（2）利用靶基因经过基因组编辑修饰的人类iPS细胞，我们将构建一种新的肝病病理分析模型，可以重现部分致癌病理。（3）基于上述，我们将建立人类iPS细胞来源的星状细胞和iPS-Hep类器官的新共培养体系，并创建可以部分模仿肝组织的模型培养物。（4）目的是通过炎症刺激来提取治疗靶分子，并将其作为病理模型进行分析，并证明相同的分子在临床标本中表现出相似的行为。今年，继去年之后，我们进行了研究，以建立和修改人类 iPS-Hep 类器官的新培养方法。经过进一步优化培养条件，我们成功建立了由肝细胞谱系组成的类器官培养体系，可维持6个月以上，失去胆管细胞谱系的特征（第58届日本肝病学会）（在大会上发表）。此外，利用通过基因组编辑修改靶基因的人类 iPS 细胞，我们构建了一个肝脏疾病病理学分析模型，可以重现一些致癌病理学。当通过将 HBV 基因组插入目标区域建立新的人类 iPS 细胞系并诱导其发育为肝细胞谱系时，疾病模型细胞中的增殖能力和细胞周期相关基因的表达发生了高度改变，表明了疾病的发病机制。部分再现了肝癌发生过程（在第 29 届肝细胞研究小组和第 26 届日本肝脏研究会年会上发表）。该研究成果在第29届肝细胞研究会上受到高度评价并连续第二年获得优秀报告奖。关于临床数据分析，我们也从新的角度进行了分析并进行了报道（J Gastroenterol，2023）。对于这些研究成果，我们目前正在提交论文，同时也在进行研究，启动未来的研究计划。