肝発癌および肝癌微小環境におけるLIFの生物学的意義の解析

Research Project

Project/Area Number	21K08005
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	牧野祐紀大阪大学, 医学系研究科, 特任助教(常勤) (60771334)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	疋田隼人大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20623044)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 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 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	LIF / STAT3 / CTGF / 肝細胞癌 / 癌微小環境
Outline of Research at the Start	慢性肝疾患患者の肝細胞では癌抑制遺伝子p53の活性化が認められる。我々は肝細胞のp53が活性化すると、肝前駆細胞由来の肝発癌が促進されること、背景肝・癌組織においてLeukemia Inhibitory Factor（LIF）が高発現することを見出した。本研究課題は肝癌におけるLIFの役割を解明することを目的とし、LIFの生物学的役割について細胞株・LIF欠損マウスを用いて解析するとともに、臨床検体を用いて臨床的意義を検討する。 LIFは肝疾患との関連がほとんど知られていない分子であり、本研究課題は独創性・学術的意義に富む。また肝癌の新規治療開発に繋がる可能性も秘め、臨床的意義も大きい。
Outline of Annual Research Achievements	ヒト肝癌組織におけるシングルセルRNAシークエンスにより、肝癌細胞、肝星細胞、マクロファージ、血管内皮細胞、T細胞などがLIFを発現していることが明らかとなった。そこでこれらの各細胞株を用いてLIFの発現を評価したところ、いずれの細胞種においてもLIFの遺伝子発現が認められた。一方、培養上清においてLIFが検出されたのはマクロファージおよび血管内皮細胞のみであり、実際にLIFを細胞外に分泌している細胞は一部の間質細胞に限られることが示唆された。またLIFが肝癌細胞に及ぼす影響について検討した。肝癌細胞に対しLIFリコンビナントタンパクを添加すると、STAT3の活性化とともに細胞増殖が亢進した。さらに、LIFの添加により、STAT3依存的に結合組織増殖因子（connective tissue growth factor; CTGF）の発現が上昇することが明らかになった。CTGFは肝癌の増大進展を促進する分子であることを申請者らが報告している分子であり（Makino Y, et al. Cancer Res. 2018 Sep 1;78(17):4902-4914. ）、LIFがCTGFを介した肝癌の増大進展の一端を担っている可能性があると考えられた。これらの結果から、LIFは肝癌間質細胞から分泌され、肝癌細胞のSTAT3活性化およびCTGF発現亢進を介して肝癌の増大進展を促進しているという仮説を設定している。今後はLIF欠損マウスを用い、Kras変異モデルおよびDiethylnitrosamine誘導性肝発癌モデルを用い、肝癌におけるLIFの意義について生体レベルで検証する予定である。