「ミニ肝臓」タグアーカイブ

ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学

> 健康・美容チェック > 肝臓 > ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学




■ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学

「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―
「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―

参考画像:「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―(2019/5/31、日本医療研究開発機構)|スクリーンショット

「ヒューマンオルガノイド技術による炎症・線維化病態の再現に成功!」―脂肪性肝炎に対するオルガノイド創薬に期待―(2019/5/31、日本医療研究開発機構)によれば、東京医科歯科大学の武部貴則教授、大内梨江特任研究員らの研究グループが、埼玉大学大学院の吉川洋史教授らのグループと、シンシナティ小児病院との共同研究で、ヒト多能性幹細胞(iPS細胞やES細胞)から、肝炎の状態を再現した「ミニ肝臓(ヒト肝臓オルガノイド)」を作ることに成功し、今後「オルガノイド創薬(オルガノイドを用いた創薬スクリーニング)」という新たな概念に基づき、いまだ有効な薬剤が存在しない脂肪性肝炎などの新薬開発への応用が期待されます。

近年、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)が増えており、その中でも非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)は、脂肪肝から進行して肝臓の炎症や繊維化を伴い、悪化すると肝硬変や肝臓がんを引き起こすことがあり、治療が必要とされます。

しかし、この病気にはまだわかっていないことが多く、有効な治療法が存在していないそうです。

日本を含めて世界的に有病率のさらなる増加が見込まれていますが、脂肪性肝炎の発症メカニズムには不明な点が多く、有効性の高い治療法が存在しないことが大きな問題となっています。

また、脂肪性肝炎の研究には、これまでモデル動物を使って行なわれてきましたが、人の脂肪性肝炎の病態を十分に再現できないために、治療効果の高い薬の開発ができていなかったそうです。

今回の研究で炎症や線維化といった脂肪性肝炎の病理的な特徴を再現することができたことによって、病気の発症メカニズムの解明や治療法の開発に使われることが期待されます。

【用語】■オルガノイド

近年、iPS細胞やES細胞といったヒトの多能性幹細胞から、「オルガノイド」と呼ばれる生体組織・器官に類似した立体構造を試験管内で創出する技術が、発生生物学や創薬研究に至るまで、幅広く活用されています。

生体内で存在する器官に類似した組織構造体のこと。近年盛んに研究が進んでいる技術領域であり、武部らも2013年、2015年、2017年にさまざまな臓器のオルガノイド(ミニ臓器)が作製可能であることをNature誌(Nature 499(7459):481-4, 2013)、Cell Stem Cell誌(Cell Stem Cell 16(5):556-65, 2015)、Cell Reports誌(Cell Reports 21:2661–2670, 2017)にそれぞれ報告しています。







【参考リンク】

  • Rie Ouchi, Shodai Togo, Masaki Kimura, Tadahiro Shinozawa, Masaru Koido, Hiroyuki Koike, Wendy Thompson, Rebekah Karns, Christopher Mayhew, Patrick S. McGrath, Heather A. McCauley , Ran-Ran Zhang, Kyle Lewis, Shoyo Hakozaki, Autumn Ferguson, Norikazu Saiki, Yosuke Yoneyama, Ichiro Takeuchi, Yo Mabuchi, Chihiro Akazawa, Hiroshi Y. Yoshikawa, James M. Wells,Takanori Takebe Modeling Steatohepatitis in Humans with Pluripotent Stem Cell-Derived Organoids Cell Metabolism

【関連記事】
続きを読む ヒト多能性幹細胞から肝炎の状態を再現したミニ肝臓の作製に成功|東京医科歯科大学

HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

> 健康・美容チェック > 肝臓 > HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学




■HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学
HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|横浜市立大学

参考画像:ヒトiPS細胞からミニ肝臓の大量製造に成功 -再生医療への応用を大幅に加速-(2017/12/6、先端医科学研究センター)|スクリーンショット

横浜市立大学 学術院医学群 臓器再生医学 武部貴則准教授、谷口英樹教授らの研究グループの研究によれば、京都大学iPS細胞研究所・山中伸弥教授らの樹立した、日本人への免疫適合性の高いHLA型をもつHLAホモドナーiPS細胞(研究用)から、ミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞(肝臓系前駆細胞、血管系前駆細胞、間葉系前駆細胞)および小型化したミニ肝臓(iPSC肝芽)を大量製造する手法の開発に成功し、また、大量製造されたミニ肝臓は、移植により、重篤な肝疾患を発症する免疫不全マウスの生存を大幅に改善することを実証したそうです。




■まとめ

世界初!IPS細胞から“ミニ肝臓”作製に成功!(谷口英樹さん)|夢の扉+によれば、横浜市立大学の谷口英樹教授が開発しているのは、iPS細胞から”ミニ肝臓”を量産する技術です。

これまで多くの研究者はiPS細胞から「肝細胞」を作ることを目標としてきましたが、最終的に出来たものの品質が悪く、また大量生産が難しく、治療法としても臓器移植よりも良い結果が出るかどうかは不明だったそうです。

そこで、谷口教授は発想の転換を図って考えたのが、「ミニ肝臓」です。

ミニ肝臓を大量に作ることで、将来的に肝不全の治療に役立てようとしています。







【参考リンク】
続きを読む HLAホモドナーiPS細胞からミニ肝臓作製に必要な3種類の全ての細胞の作製に成功|#横浜市立大学

ミニ肝臓のヒト肝細胞は生体内の肝細胞により近い状態に分化することを確認|横浜市立大学

> 健康・美容チェック > 肝臓 > ミニ肝臓のヒト肝細胞は生体内の肝細胞により近い状態に分化することを確認|横浜市立大学




■ミニ肝臓のヒト肝細胞は生体内の肝細胞により近い状態に分化することを確認|横浜市立大学

Army scientists energize battery research

by U.S. Army RDECOM(画像:Creative Commons)

iPS細胞を用いてヒト肝臓発生の複雑なメカニズムを解明

(2017/6/15、横浜市立大学・科学技術振興機構)

生体内のヒト肝細胞、平面培養したヒト肝細胞、ミニ肝臓内のヒト肝細胞を比較したところ、平面培養で分化誘導した肝細胞に比べて、ミニ肝臓内の肝細胞は生体内の肝細胞により高い相関を持つことが明らかとなりました。これが、平面培養した肝細胞に比べ、ミニ肝臓の方が肝障害に対する高い治療効果が得られることの理由のひとつではないかと考えられます。

横浜市立大学の関根圭輔助教、武部貴則准教授、谷口英樹教授らの研究グループは、ドイツ・マックスプランク研究所のBarbara Treutlein、シンシナティ小児病院と共同で行なった研究によれば、ミニ肝臓の肝細胞は、平面培養により分化誘導した肝細胞に比べて、生体内のヒト肝細胞により近い状態に分化することがわかり、このことがミニ肝臓が肝障害に高い治療効果が得られる理由の一つであると考えられるそうです。

ミニ肝臓における生体肝臓シグニチャー
ミニ肝臓における生体肝臓シグニチャー

参考画像:iPS細胞を用いてヒト肝臓発生の複雑なメカニズムを解明(2017/6/15、横浜市立大学・科学技術振興機構)|スクリーンショット




■まとめ|ミニ肝臓とは?

ミニ肝臓とは、どういうものでしょうか?

iPS細胞を用いてヒト肝臓発生の複雑なメカニズムを解明

(2017/6/15、横浜市立大学)

ヒトiPS細胞から分化誘導した肝内胚葉細胞と、血管内皮細胞、間葉系細胞を最適な比率で混ぜ合わせることで、in vitro培養条件下で自律的に創出した肝臓の基となる立体的な肝芽(ミニ肝臓)のこと(Nature 499(7459): 481-4, 2013; Nature Protocol 9(2): 396-409, 2014)。さらに、この革新的な3次元培養技術(器官原基法)を他器官の作製に応用し、肝臓のみならず、膵臓、腎臓、腸、肺、心臓、脳から分離した細胞から3次元的な器官原基を創出することを報告している。創出された3次元器官原基は、移植後すみやかに血流を有する血管網を再構成し、機能的な組織を自律的に形成することができる(Cell Stem Cell. 16(5): 556-65, 2015)。

移植医療に朗報!「臓器製造システム」の実力

(2015/2/3、東洋経済オンライン)

iPS細胞から肝細胞になる手前の前駆細胞を作り、そこへ血管のもととなる内皮細胞、接着剤の役割を担う間葉系細胞の2種類の細胞を混ぜて培養。すると、すべての細胞が48~72時間でボール状に集まってきた。これが網目状の血管構造を持つミニ肝臓だ。

今回の研究によって、ミニ肝臓の作製技術は、再生医療にとっての重要な技術であることが有効であることがわかっただけでなく、臓器の発生プロセスを解明するツールになることが期待されます。

【関連記事】







【関連記事】
続きを読む ミニ肝臓のヒト肝細胞は生体内の肝細胞により近い状態に分化することを確認|横浜市立大学