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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

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■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】
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ヒトのES細胞から腸管の機能を持つミニ腸を作り出すことに成功 世界初|国立成育医療研究センター

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参考画像:ES細胞から機能的で動きも伴う立体臓器(「ミニ腸」)を創り出すことに成功(2017/1/13、国立成育医療研究センターニュースリリース)|スクリーンショット




■ヒトのES細胞から腸管の機能を持つミニ腸を作り出すことに成功 世界初|国立成育医療研究センター

ES細胞から機能的で動きも伴う立体臓器(「ミニ腸」)を創り出すことに成功

(2017/1/13、国立成育医療研究センターニュースリリース)

●ヒト臓器の中でも複雑な構造、機能を有している腸管をヒトESおよびiPS細胞から試験管内で創り出すことに成功した(ミニ腸)。ミニ腸は生体腸管のように蠕動様運動をし、吸収能や分泌能を備えている。

●ミニ腸は試験管内で長期に維持することが可能であり、薬品の試験も繰り返し行うことが出来ることから、創薬開発では極めて革新的なバイオツールになり得る。

●先天性の小腸の病気や潰瘍性大腸炎、クローン病に代表される原因不明の慢性炎症性腸疾患などに対する画期的な治療法開発の手段として期待される。

国立成育医療研究センター 再生医療センター阿久津英憲生殖医療研究部長、梅澤明弘センター長のグループと臓器移植センター笠原群生センター長を中心とした研究グループは、ヒトのES細胞から、腸が食べ物を送り出すときに伸び縮みを行う蠕動(ぜんどう)運動や栄養などを吸収する能力、分泌する能力など腸管の機能を持つ立体腸管(ミニ腸)を試験管内で作り出すことに世界で初めて成功したそうです。




■なぜこの研究は画期的なのか?

ES細胞から創られた『ミニ腸』の蠕動様運動

今回の研究は画期的なものなのだそうですが、なぜ画期的なのでしょうか?

通常、服用された薬は、吸収・代謝をまず腸管で受け、肝臓へと移ります。ミニ腸は創薬開発において腸での吸収・代謝を評価する画期的な手段となり、薬の生体腸管に対する副作用(下痢など)を評価することも期待されます。近年、生体機能を生体外で再現し応用する”生体機能チップ“(Human/Organ‐On‐A‐Chip)”の開発が国際的に進んでいる。しかし、機能は限定的でありかつ類似した方法での国際間の競争は激しいことが予想されます。一方、ミニ腸のように生体臓器に極めて近似した立体臓器用いた評価系はなく、高い臓器機能性を有することからも生体機能チップ分野でもオリジナル性の高い優位性が発揮できます。

LUNG-ON-A-CHIP|肺の仕組みを簡略化してマイクロチップに表現によれば、化粧品メーカーによる動物実験の廃止が世界的な流れとなる中、今後は、医療の分野でも動物実験が廃止していく流れとなっていくのではないでしょうか。

しかし、医薬品の研究開発において、その薬の副作用がどのようなものかを調べることは欠かせないものです。

近年では、ハーバード大学のウィス研究所が発表した、肺の仕組みを簡略化してコンピューターチップに表現した「lung-on-a-chip」のようなものも出てきていますが、今回のニュースリリースを読む限り、ミニ腸のような生体臓器に極めて近い立体臓器で研究したほうが良いようです。







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【参考リンク】

ヒトES細胞から目の網膜組織の形成に世界初成功|理化学研究所など

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by Jo(画像:Creative Commons)




ヒトES細胞から立体網膜の形成に世界で初めて成功

(2012/6/14、理化学研究所プレスリリース)

理研発生・再生科学総合研究センターは住友化学株式会社生物環境科学研究所と共同で、ヒトES細胞から、眼組織の基となる「眼杯」と呼ばれる網膜組織を試験管内で立体形成することに世界で初めて成功しました。

また、この立体網膜組織を数週間~十数週間培養し続けることで、神経網膜の腫瘍細胞である視細胞、神経節細胞、介在神経細胞などを含む、複雑で多層化した構造を持つ網膜組織の立体形成にも成功しました。

さらに、このヒトES細胞から形成した立体網膜組織をあまり傷つけずに液体窒素中で凍結保存する方法も確立しました。

理研発生・再生科学総合研究センターは住友化学株式会社生物環境科学研究所と共同で、ヒトのES細胞から目の網膜組織の形成に世界ではじめて成功したそうです。

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ES細胞により黄斑変性症で失明状態の患者2人の視力改善|米カリフォルニア大学ロサンゼルス校ジュールズ・スタイン眼研究所

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by Philip Dean(画像:Creative Commons)

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ES細胞で失明状態の患者2人の視力改善 米チームが発表

(2012/1/24、CNN.co.jp)

人体のあらゆる組織に成長する能力を持つ胚(はい)性幹細胞(ES細胞)を使って、失明状態と認定された患者2人の治療に成功したとの成果を、米カリフォルニア大学ロサンゼルス校ジュールズ・スタイン眼研究所の研究者らがこのほど発表した。

2人とも視力が劇的に改善したという。

米カリフォルニア大学ロサンゼルス校ジュールズ・スタイン眼研究所の研究者によれば、ES細胞を使った治療で失明状態の患者2名の視力の改善に成功したそうです。

一人は、黄斑変性症だったそうですが、片方の目を治療した結果、歩行や買い物、料理ができるようになったそうです。

スティーブン・シュワーツ博士によれば、

「暫定的な結果であり、失明の治療法が見つかったとはいえないが、再生医療における大きな前進だ」

ということであり、まだ失明の治療法が見つかったと大喜びはできないようですが、失明をなおす治療法においては大きな一歩といえるのではないでしょうか。

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