学位の種別:課程博士University of Tokyo(東京大学

Yanagida Ayaka

柳田 絢加

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[課程—2] 
 
審査の結果の要旨 
 
氏名	 柳田	 絢加 
 
	 本研究は肝細胞移植に変わるソースとして注目されている肝幹・前駆細胞の
増殖、分化制御機構を明らかにするため、ヒト多能性幹細胞から肝幹前駆細胞
への分化誘導及び in vitro 長期培養系の構築および細胞周期抑制遺伝子 p57Kip2
欠損マウスの解析を試みたものであり、下記の結果を得ている。 
1. ヒト induced pluripotent stem (iPS) 細胞への連続的なサイトカイン投与に
よって肝細胞系へと分化誘導した後に、CD13highCD133+細胞分画を単離す
ることで、肝細胞マーカー陽性の大型のコロニーを形成する能力のある前駆細
胞様細胞が純化可能であることを明らかにした。 
2. CD13highCD133+細胞は、マウス線維芽細胞上で ROCK 阻害剤(Y-27632)、
MEK 阻害剤(PD98059)、HGF、EGF を添加し培養することで、1 か月以上
継代可能であることを明らかにした。また、これらの細胞は長期継代培養後で
も肝細胞マーカーHNF4αおよび AFP 陽性、また胆管上皮細胞マーカーCK7
陽性の大型コロニー形成能を維持していることが明らかになった。 
3. CD13highCD133+由来の細胞は長期培養後も分化誘導により成熟肝細胞マ
ーカーAlbumin や肝機能遺伝子の発現上昇がみられ肝細胞への分化能を保持
していることが示された。さらに、細胞外マトリクスゲル中での包埋培養を行
うことで胆管上皮マーカーCK7陽性の極性を持った上皮管腔様Cystを形成で
きることから、胆管系への分化能も保持していることが明らかになった。 
4. 肝前駆細胞から肝細胞への分化過程で細胞増殖活性が変化することに注目し、
成熟過程における細胞周期関連遺伝子の発現を調べた。その結果、細胞周期抑
制遺伝子 p57Kip2 が肝前駆細胞で高発現し、肝細胞では発現が劇的に低下する
ことを明らかにした。また、胎仔肝臓では p57Kip2 は肝前駆細胞および、
PDGFRαおよび PCLP1 陽性の間葉系細胞で発現していることを明らかにし
た。 
5. p57Kip2 欠損マウスの解析から、p57Kip2 欠損肝前駆細胞は in vivo, in vitro で
やや増殖が亢進していることを明らかにした。さらに、胎生 19 日齢の p57Kip2
 2 
欠損マウスでは肝成熟の遅滞が見られることが明らかになった。 
6. 肝前駆細胞の分化は肝前駆細胞自身の内的因子、および肝臓を構成する様々
な細胞からの外的因子の両方により制御されている。肝前駆細胞あるいは間葉
系細胞での p57Kip2 の発現が肝成熟に関与しているか明らかにするため、
p57Kip2 欠損細胞と野生型のキメラマウスを作製した。p57Kip2 欠損マウスは出
生直後に死亡するため、成体での解析が困難であったが、キメラ個体は成体ま
で生存した。また、キメラ肝臓内で p57Kip2 欠損肝細胞は野生型と同等の肝機
能遺伝子の発現をすることが明らかになった。以上の結果から間葉系細胞にお
ける p57Kip2 の欠損が肝成熟遅延の原因である可能性が示唆された。 
 
	 	 以上、本論文はヒト iPS 細胞由来の肝前駆様細胞を純化可能な表面抗原の
特定、in vitro で機能を維持したまま長期に増殖・培養可能な系の構築を行った。
また、肝成熟過程における p57Kip2 の機能解析から、間葉系細胞における p57Kip2
欠損が肝成熟を制御している可能性を明らかにした。本研究はこれまでに未知
に等しかった、ヒト肝前駆細胞の増殖制御機構、および肝前駆細胞の分化制御
機構の解明に重要な貢献をなすと考えられ、学位の授与に値すると考えられる。 


肝幹・前駆細胞の分化制御機構

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肝幹・前駆細胞の分化制御機構

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