日本国立国际医疗研究中心研究所的田中稔室长与东京大学的研究团队成功利用人类iPS细胞（诱导多能干细胞）制造出的“迷你器官”（类器官），检测候选药物是否对人体有毒。这种类器官由在肝细胞上加载胆管细胞制成，能够再现候选药物在人体内的代谢及排出过程。如果在药物研发初期就能确定候选物质是否对人体有毒，就可以降低开发成本。
研究人员利用iPS细胞制造和培养肝细胞的前体细胞。（供图：国立国际医疗研究中心研究所田中稔室长）
此次制造的类器官显微镜照片。肝细胞上加载有胆管细胞（供图：国立国际医疗研究中心研究所田中稔室长）
当药物被投用于人体后，会在肝脏中发生化学变化，进入尿液和胆汁后排出体外。药物的效果因为成分和代谢物在体内的代谢方式不同，会出现不如预期的情况。代谢物等具有较强毒性时，则无法作为药物使用。
通常情况下，研究人员会根据动物实验的结果来预测药物在人体内的代谢和循环方式。但由于动物和人类肝脏的代谢能力并不相同，这种方法难以做出准确预测。实际中就曾发生过在动物实验中未发现毒性，向人体投药后首次发现毒性导致药物开发中止的事例，这种情况已成为药物开发成本增加的主要原因。
研究团队此前已成功利用iPS细胞制造出肝脏的前体细胞。此次通过改进细胞培养方法，成功制造出一种在肝细胞上加载有胆管细胞的类器官。
肝细胞和胆管细胞之间有一种袋状结构，可以收集肝细胞释放的胆汁。这使得分析胆汁含有的代谢物等物质变得更加容易。这种结构更易稳定肝细胞的状态，使研究人员能够检测药物成分在体内排出前的长期毒性。
既往研究中也有培养人体肝细胞代替利用动物实验的方法，但这种方法培养的细胞不包含胆管细胞，因此很难收集胆汁，难以检测药物的长期毒性。
未来，研究团队将着眼于类器官在制药领域的应用潜力，通过各种药物测试来验证其是否能够再现人体的实际功能。研究团队的目标是利用类器官再现脂肪性肝病发病前的进展过程。
原文：《日本经济新闻》、2024/8/27
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Biomaterials
论文：Establishment of human induced pluripotent stem cell-derived hepatobiliary organoid with bile duct for pharmaceutical research use
DOI：10.1016/j.biomaterials.2024.122621
