日本國立國際醫療研究中心研究所的田中稔室長與東京大學的研究團隊成功利用人類iPS細胞（誘導富潛能幹細胞）製造出的「迷你器官」（類器官），檢測候選藥物是否對人體有毒。這種類器官由在肝細胞上裝載膽管細胞製成，能夠再現候選藥物在人活體內的代謝及排出程序。如果在藥物研發初期就能確定候選物質是否對人體有毒，就可以降低開發成本。
研究人員利用iPS細胞製造和培養肝細胞的前驅細胞。（供圖：國立國際醫療研究中心研究所田中稔室長）
此次製造的類器官顯微鏡照片。肝細胞上裝載有膽管細胞（供圖：國立國際醫療研究中心研究所田中稔室長）
當藥物被投用於人體後，會在肝臟中發生化學變化，進入尿液和膽汁後排出體外。藥物的效果因爲成分和代謝物在活體內的代謝方式不同，會出現不如預期的情況。代謝物等具有較強毒性時，則無法作爲藥物使用。
通常情況下，研究人員會根據動物實驗的結果來預測藥物在人活體內的代謝和循環方式。但由於動物和人類肝臟的代謝能力並不相同，這種方法難以做出準確預測。實際中就曾發生過在動物實驗中未發現毒性，向人體投藥後首次發現毒性導致藥物開發中止的事例，這種情況已成爲藥物開發成本增加的主要原因。
研究團隊此前已成功利用iPS細胞製造出肝臟的前驅細胞。此次透過改進細胞培養方法，成功製造出一種在肝細胞上裝載有膽管細胞的類器官。
肝細胞和膽管細胞之間有一種袋狀結構，可以收集肝細胞釋放的膽汁。這使得分析膽汁含有的代謝物等物質變得更加容易。這種結構更易穩定肝細胞的狀態，使研究人員能夠檢測藥物成分在活體內排出前的長期毒性。
既往研究中也有培養人體肝細胞代替利用動物實驗的方法，但這種方法培養的細胞不包含膽管細胞，因此很難收集膽汁，難以檢測藥物的長期毒性。
未來，研究團隊將着眼於類器官在製藥領域的應用潛力，透過各種藥物測試來驗證其是否能夠再現人體的實際功能。研究團隊的目標是利用類器官再現脂肪性肝病發病前的進展程序。
原文：《日本經濟新聞》、2024/8/27
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Biomaterials
論文：Establishment of human induced pluripotent stem cell-derived hepatobiliary organoid with bile duct for pharmaceutical research use
DOI：10.1016/j.biomaterials.2024.122621
