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Elucidation of NASH hepatocarcinogenesis mechanism and therapeutic application using oxidative DNA damage repair enzyme-deficient mice

Research Project

Project/Area Number 19K17405
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionSapporo Medical University

Principal Investigator

Tanaka Shingo  札幌医科大学, 医学部, 助教 (60561024)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsNASH / NAFLD / MUTYH / モデルマウス / 鉄過剰 / 肝細胞癌 / マウスモデル / 抗酸化療法 / 酸化的DNA傷害修復酵素 / マイクロRNA核酸医薬 / 抗酸化剤 / 鉄過剰食 / 酸化ストレス / マウス
Outline of Research at the Start

NASH動物モデルは数多く報告されているが,その病態を完全に模倣する動物モデルは存在せず,このことが治療法開発の進まない原因と考えられている.申請者らは酸化的DNA傷害修復酵素MUTYH欠損マウスに高脂質・高糖質・鉄過剰食を給餌してNASHモデルマウスを作成し,肝発癌することを確認した.本研究では同マウスとヒトNASHとの類似性をトランスクリプトーム解析にて評価し,さらに新規抗酸化療法の開発を目的とする.本研究はNASHにおける酸化的DNA傷害修復酵素の酵素活性と肝発癌の関係に焦点をあてた研究であり,NASHの病態解明および新規抗酸化剤の開発に寄与すると考える.

Outline of Final Research Achievements

The applicants established a new NASH model mouse created by loading high-calorie and high-oxidative stress on oxidative DNA injury repair enzyme (MUTYH)-deficient mice. The purpose of this study was to evaluate this mice and to develop a novel antioxidant therapy.
Increased levels of 4-HNE and 8-OHdG, which are indicators of oxidative stress, were observed in the liver tissue of mice fed a high-fat, cholesterol and iron-rich diet(HFHC+Fe). When MUTYH-null mice were fed with HFHC+Fe, 25% of the mice showed liver tumors. Comparison of gene expression revealed that Wnt/β catenin signaling, which is relatively frequent in human hepatocellular carcinoma, is involved.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

マウスモデルとヒトの類似性を考える上で,NASHをメタボリック症候群の肝臓部分症として捉えることが重要視され,肥満やインスリン抵抗性を示さないマウスモデルの使用が減少している.例として,メチオニン・コリン欠乏食モデルは従来広く使用されてきたが,体重減少,低血糖,低インスリン血症を呈するなど,メタボリック症候群と正反対の表現型を呈する.
ヒトのファストフードに類似した食餌を与え肥満となり,かつ酸化ストレス負荷を与えることで肝発癌をきたす本マウスは,これまで報告されたマウスの様々な問題点を解決できる可能性がある.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] MUTYH is associated with hepatocarcinogenesis in a non-alcoholic steatohepatitis mouse model2021

    • Author(s)
      Sakamoto Hiroki、Miyanishi Koji、Tanaka Shingo、Ito Ryo、Hamaguchi Kota、Sakurada Akira、Sato Masanori、Kubo Tomohiro、Osuga Takahiro、Murase Kazuyuki、Takada Kohichi、Nakabeppu Yusaku、Kobune Masayoshi、Kato Junji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83138-8

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The role of iron in hepatic inflammation and hepatocellular carcinoma2019

    • Author(s)
      Miyanishi K, Tanaka S, Sakamoto H, Kato J
    • Journal Title

      Free Radic Biol Med

      Volume: 133 Pages: 200-205

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2018.07.006

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化的DNA傷害修復酵素欠損マウスを用いた脂肪性肝疾患からの肝発癌機序の検討2020

    • Author(s)
      坂本拡基、宮西浩嗣、加藤淳二
    • Organizer
      第56回肝臓学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] NASHからの肝発癌における酸化的DNA傷害修復酵素の関与2020

    • Author(s)
      坂本拡基、宮西浩嗣、伊藤亮、濱口孝太、久保智洋、大須賀崇裕、田中信悟、大沼啓之、村瀬和幸、高田弘一、加藤淳二
    • Organizer
      第106回消化器病学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
  • [Presentation] NASHモデルマウスを用いた,DNA傷害修復酵素MUTYHの肝発癌への関与の検討2019

    • Author(s)
      坂本拡基、宮西浩嗣、田中信悟、大須賀崇裕、村瀬和幸、高田弘一、加藤淳二
    • Organizer
      第55回肝臓学会総会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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