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

• 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

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。

该研究计划根据独立建立的学术和技术基础设定了以下目标。 （1）为源自人IPS细胞的肝细胞器官<ips-Hep Oranoid>建立一种新的培养方法。 （2）使用由基因组编辑修饰的靶基因的人IPS细胞，我们将构建一个新模型，用于分析可以复制某些致癌病理学的肝病病理学。 （3）基于上述，建立了人IPS细胞衍生的星形胶质细胞样细胞和IPS-HEP类器官的新型共培养系统，并产生一种模型培养物，可以部分模仿肝组织。 （4）目的是通过进行炎症刺激并将其分析为病理模型来提取治疗的靶分子，并证明该分子在临床标本中表现出相同的行为。今年，与去年一样，我们进行了考虑，以建立和修改人类IPS-Hep Organoid的新培养方法。培养条件的进一步优化允许维持培养6个月以上，失去了胆管细胞谱系的特征，并成功建立了由肝细胞谱系组成的类器官培养系统（在日本肝科学学会的第58届大会上颁发）。此外，使用具有基因组编辑改变的靶基因的人IPS细胞，这是一种肝病病理分析模型，可以复制某些致癌病理学。通过将HBV基因组插入目标区域并将其诱导到肝细胞谱系中来建立新的人IPS细胞系。疾病模型细胞中与细胞周期相关的基因的增殖能力和表达发生了很大变化，重现了一些肝癌的发生（在第29个肝细胞研究学会和日本肝病学会的第26届会议上提出）。他的研究结果受到了高度赞扬，他连续第二年在肝细胞研究学会获得了卓越奖。我们还对临床数据分析进行了新的观点，并在分析上进行了报告（J Gastroenterol，2023年）。关于这些研究结果，我们目前正在提交论文，并正在制定未来的研究计划以继续我们的研究。

项目成果

ヒトiPS細胞を利用したMLL4領域へのB型肝炎ウイルスゲノム挿入による肝発癌メカニズムの解析

利用人iPS细胞分析乙型肝炎病毒基因组插入MLL4区域的肝癌机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 土屋 淳;三好正人;朝比奈靖浩;岡本隆一;柿沼 晴
• 通讯作者: 柿沼 晴

TERT領域へのHBVゲノム挿入が癌形質獲得に与える影響

HBV 基因组插入 TERT 区域对癌症性状获得的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: 新田 沙由梨; 柿沼 晴; 持田 知洋; 渡壁 慶也 ;志水 太郎; 土屋 淳; 三好 正人;北畑 富貴子; 村川 美也子; 井津井 康浩; 中川 美奈; 東 正新; 朝比奈 靖浩
• 通讯作者: 朝比奈 靖浩

ヒトiPS細胞由来肝細胞オルガノイド培養系の確立と形質解析

人iPS细胞源性肝细胞类器官培养体系的建立及表征

• 发表时间: 2022
• 作者: 志水太郎;三好正人;朝比奈靖浩;岡本隆一;柿沼晴
• 通讯作者: 柿沼晴

ヒトiPS由来細胞を利用したB型肝炎ウイルスゲノム挿入による発癌プロセスの解析

使用人类 iPS 衍生细胞分析乙型肝炎病毒基因组插入的致癌过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 土屋淳;柿沼晴;朝比奈靖浩
• 通讯作者: 朝比奈靖浩

肝炎診療の進化から肝疾患研究の進歩へ

从肝炎治疗的演变到肝病研究的进展

• 发表时间: 2021
• 作者: Kondo Atsushi;Shinozaki‐Ushiku Aya;Rokutan Hirofumi;Kunita Akiko;Ikemura Masako;Yamashita Hiroharu;Seto Yasuyuki;Nagae Genta;Tatsuno Kenji;Aburatani Hiroyuki;Koinuma Daizo;Ushiku Tetsuo;柿沼 晴
• 通讯作者: 柿沼 晴