肝線維化・再生における肝細胞間密着接合の変化とその意義の解明

• Project/Area Number: 21K15943
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 阿部 寛幸 新潟大学, 医歯学系, 助教 (50880168)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 肝細胞間密着接合 / 肝線維化 / 肝再生 / タイトジャンクション

Outline of Research at the Start

肝線維化過程において、肝細胞間の密着接合（タイトジャンクション）の発現変化、及び肝細胞の老化が報告されているが、これらの生物学的意義、また再生への関与は不明である。肝線維化改善に伴う再生過程における細胞接着の理解は不十分であり、その解明はさらに効率的な再生療法開発に重要である。
本研究では、線維化・再生における肝細胞の細胞間タイトジャンクションの発現変化とその意義、細胞老化、エクソソーム分泌に関する相互的な関連性を検証し肝再生に向けた基礎的検討を目的とする。本研究により、タイトジャンクションをターゲットとしたより選択的かつ効率的な再生療法、さらには癌治療薬の開発へつながると考え提案する。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、肝線維化・再生における肝細胞の細胞間密着接合（タイトジャンクション）の発現変化とその意義、細胞老化、エクソソーム分泌に関する相互的な関連性を検証し、肝再生に向けた基礎的検討を行うことで線維化・再生における肝細胞の形質変化が明らかとなり、タイトジャンクションをターゲットとしたより選択的かつ効率的な再生療法へつながることを期待するものである。
上記目的のため2021年度にマウス肝線維化モデルを用いて線維化に伴い変化がみられたタイトジャンクション遺伝子5つの中で最も大きな変化を認めた遺伝子に着目し、2022年度は肝細胞の培養細胞を用いて、同遺伝子発現の制御による影響を確認した。
上記遺伝子の強発現のプラスミド及びsiRNAにより同遺伝子発現を抑制するプラスミドを用意した。これらを肝細胞の培養細胞であるAML12にトランスフェクションし、AML12におけるターゲットのタイトジャンクション遺伝子発現が強発現または発現抑制ができているかをウェスタンブロットで確認した。その後、これら遺伝子導入培養細胞を用いて細胞増殖における影響を評価した。細胞接着能についてはTEERを測定し、細胞増殖アッセイを実施、強発現系で増殖スピードの減弱がみられた。
現在、マウス線維化モデル及び肝切除による肝再生モデルを用いて、上記ターゲット遺伝子制御のプラスミドをハイドロダイナミック遺伝子導入法で遺伝子導入することで、in vivoでの肝線維化、再生における影響を解析する準備を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ターゲット遺伝子の発現を制御するプラスミドの到着が遅れたこと、培養細胞での細胞間接着能を評価するTEERが安定して測定できる培養細胞用ディッシュを決定するために時間がかかってしまったことから、in vitroの評価が遅れてしまったため。

Strategy for Future Research Activity

現在、マウス肝線維化モデル、肝切除による肝再生モデルに対してハイドロダイナミック遺伝子導入によるタイトジャンクション遺伝子の制御を行う実験を進めている状況である。
今年度前半には上記の実験サンプルが揃う予定であり、後半で解析を進め、学会、論文の準備を進める予定である。