Construction of high-throughput drug discovery screening system using bile duct organoids and fluid devices

本研究では、肝疾患のメカニズム解析・創薬スクリーニングに向けて、ヒトiPS細胞から肝臓組織への分化誘導系を駆使した次の研究項目を推進する。１．自己凝集能を用いたヒトiPS細胞由来肝組織の形成法の確立２．多発肝のう胞症を模倣する疾患ヒトiPS細胞由来肝組織系の構築３．PDMS流体デバイスを用いた、ハイスループット評価システムの作製１に関しては、ヒトiPS細胞から持続増殖可能な肝前駆細胞を誘導し、凍結保存や長期増殖、また必要に応じて成熟肝細胞へ分化誘導が可能な細胞を単離した。この細胞を用いることで、平面や細胞外マトリクス包埋培養によって肝の組織化が可能な条件を検討している。２に関しては、共同研究者が行っている多発肝のう胞のヒト疾患患者のゲノムシークエンス結果から、新規の多発肝のう胞発症に関わる制御因子の候補を探索している。これらの因子を解析する系として、アデノ随伴ウイルス（AAV)を用いてin vitroでヒトiPS細胞由来肝前駆細胞・肝細胞でゲノム編集を誘導する系を構築した。AAVにCas9タンパク質と対象となる遺伝子に対するgRNAを導入することで、効率的なin-del変異が誘導可能である。さらにCsa9を発現するプロモーターを工夫することで、細胞特異的なゲノム編集が可能となる。３に関しては、１，２の結果をもとにデバイスの作成などを進めており、肝臓の自己凝集を効率的に行うデバイスなどを解析中である。

本研究では、肝疾患のメカニズム解析・創薬スクリーニングに向けて、ヒトiPS細胞から肝臓組織への分化誘導系を駆使した次の研究項目を推進する。１．自己凝集能を用いたヒトiPS細胞由来肝組織の形成法の確立２．多発肝のう胞症を模倣する疾患ヒトiPS細胞由来肝組織系の構築３．PDMS流体デバイスを用いた、ハイスループット評価システムの作製１に関しては、ヒトiPS細胞から持続増殖可能な肝前駆細胞を誘導し、凍結保存や長期増殖、また必要に応じて成熟肝細胞へ分化誘導が可能な細胞を単離した。この細胞を用いることで、平面や細胞外マトリクス包埋培養によって肝の組織化が可能な条件を検討している。２に関しては、共同研究者が行っている多発肝のう胞のヒト疾患患者のゲノムシークエンス結果から、新規の多発肝のう胞発症に関わる制御因子の候補を探索している。これらの因子を解析する系として、アデノ随伴ウイルス（AAV)を用いてin vitroでヒトiPS細胞由来肝前駆細胞・肝細胞でゲノム編集を誘導する系を構築した。AAVにCas9タンパク質と対象となる遺伝子に対するgRNAを導入することで、効率的なin-del変異が誘導可能である。さらにCsa9を発現するプロモーターを工夫することで、細胞特異的なゲノム編集が可能となる。３に関しては、１，２の結果をもとにデバイスの作成などを進めており、肝臓の自己凝集を効率的に行うデバイスなどを解析中である。