ヒトＥＳ／ｉＰＳ細胞から肝細胞への高効率分化誘導法の開発とその創薬応用

人ES/iPS细胞向肝细胞高效分化诱导方法的开发及其药物发现应用

• 批准号: 13J00448
• 负责人: 高山 和雄
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J00448/
• 关键词: ヒトES/iPS細胞; 肝細胞; 薬物代謝; 創薬

平成26年度は、薬物の毒性評価系に応用できる高機能な（高い薬物代謝能を有する）ヒトembryonic stem (ES)/induced pluripotent stem (iPS)細胞由来肝細胞を作製するために、肝細胞分化誘導技術のさらなる改良を行った。肝細胞の前駆細胞である肝幹前駆細胞をラミニン111上で維持培養することにより、肝幹前駆細胞を純化できることを見出した。このように純化して調製した肝幹前駆細胞を肝細胞へ分化誘導したところ、ヒトiPS細胞株に依らず、高効率にアルブミンやアシアロ糖タンパク受容体1を発現する肝細胞を作製できた。したがって、本分化誘導法を用いることによって、ヒトiPS細胞株に依らず高効率に肝細胞を作製可能であることが示唆された。次に、ヒトES/iPS細胞由来肝細胞を創薬応用できる可能性を検証するため、その薬物代謝酵素cytochrome P450（CYP）をはじめとした各種肝機能をヒト初代培養肝細胞と比較した。ヒトES/iPS細胞由来肝細胞におけるCYP1A2、CYP2C9、CYP3A4活性はヒト初代培養肝細胞と比較して約40-60%程度であった。さらに、ヒトES/iPS細胞由来肝細胞が薬物の毒性試験に応用できるかどうか検討した。ヒトES/iPS細胞由来肝細胞に対して肝毒性を生じることが報告されているベンゾブロマロン等の薬物を作用させたところ、ヒト初代培養肝細胞に近い感度でこれらの薬物の毒性を検出可能であった。以上のことから、本研究で確立した分化誘導法を用いて作製したヒトES/iPS細胞由来肝細胞が創薬スクリーニングに応用できる可能性が示唆された。

2014年，我们重点关注肝细胞分化，以创建可应用于药物毒性评价系统的高功能人胚胎干（ES）/诱导多能干（iPS）细胞来源的肝细胞，并进一步改进了指导技术。我们发现，肝干祖细胞（肝细胞的祖细胞）可以通过在层粘连蛋白-111上维持和培养来纯化。当以这种方式纯化和制备的肝干祖细胞被诱导分化为肝细胞时，无论人iPS细胞系如何，都可以高效地产生表达白蛋白和脱唾液酸糖蛋白受体1的肝细胞。因此，表明通过使用本发明的分化诱导方法，无论人iPS细胞系如何，都可以高效率地产生肝细胞。接下来，为了验证将人 ES/iPS 细胞来源的肝细胞应用于药物发现的可能性，我们将包括药物代谢酶细胞色素 P450 (CYP) 在内的各种肝功能与人原代培养肝细胞的肝功能进行了比较。人ES/iPS细胞来源的肝细胞中CYP1A2、CYP2C9和CYP3A4的活性约为人原代培养肝细胞中的40-60%。此外，我们还研究了人 ES/iPS 细胞来源的肝细胞是否可以应用于药物毒性测试。据报道，苯溴马隆等药物作用于人ES/iPS细胞来源的肝细胞时，可以以接近人原代培养肝细胞的灵敏度检测到这些药物的毒性。上述结果表明，使用本研究建立的分化诱导方法产生的人ES/iPS细胞来源的肝细胞可能适用于药物发现筛选。

项目成果

ヒト多能性幹細胞由来肝細胞を用いた次世代型創薬の実現を目指した基盤技術創成

创建旨在利用人类多能干细胞来源的肝细胞实现下一代药物发现的基础技术

• 发表时间: 2014
• 作者: 高山和雄;三村菜摘;萩原康子;立花雅史;櫻井文教;神田勝弘;川端健二;水口裕之
• 通讯作者: 水口裕之

創薬研究への応用を目指したヒトES/iPS細胞由来分化誘導肝細胞の作製技術

生产人 ES/iPS 细胞来源的分化肝细胞的技术，用于药物发现研究

• 发表时间: 2014
• 作者: 高山和雄;水口裕之
• 通讯作者: 水口裕之

Prediction of inter-individual differences in drug metabolism and drug sensitivity by using human iPS-derived hepatocyte-like cells.

利用人 iPS 衍生的肝细胞样细胞预测药物代谢和药物敏感性的个体间差异。

• 发表时间: 2015
• 作者: Takayama K.; Morisaki Y.; Ohtaka M.; Nishimura K.; Nakanishi M.; Tachibana M.; Sakurai F.; Kawabata K.; Mizuguchi H.
• 通讯作者: Mizuguchi H.

Comparison of Hepatic Functions Between Genetically Identical Primary Human Hepatocytes and Human iPS-Derived Hepatocyte-Like Cells

遗传相同的原代人肝细胞和人 iPS 衍生的肝细胞样细胞之间的肝功能比较

• 发表时间: 2013
• 作者: Takayama K.; Morisaki Y.; Furukawa N.; Higuchi M.; Ootaka M.; Nishimura K.; Nakanishi M.; Tachibana M.; Sakurai F.; Kawabata K.; Mizuguchi H.
• 通讯作者: Mizuguchi H.

HHEX Promotes Hepatic-Lineage Specification Through the Negative Regulation of Eomesodermin

HHEX 通过 Eomesodermin 的负调控促进肝谱系规范

• DOI: 10.1371/journal.pone.0090791
• 发表时间: 2014
• 影响因子: 3.7
• 作者: Watanabe H;Takayama K;Inamura M;Tachibana M;Mimura N;Katayama K;Tashiro K;Nagamoto Y;Sakurai F;Kawabata K;Furue MK;Mizuguchi H
• 通讯作者: Mizuguchi H