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Analysis of plasma kallikrein-dependent TGF-beta activation and liver fibrosis using the knock-in-mice

Research Project

Project/Area Number 22K08067
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionJikei University School of Medicine

Principal Investigator

古谷 裕  東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (80392108)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords肝線維化 / 肝がん / TGF-β / ノックインマウス / 血漿カリクレイン
Outline of Research at the Start

初期の肝線維化において、セリンプロテアーゼである血漿カリクレイン(PLK)によるTGF-β前駆体であるLAPの切断がTGF-βの活性化を誘導することを見出した。PLK依存的なTGF-β活性化がどの様に肝線維化と肝がんに関与しているのか明らかとなっていない。当申請課題ではPLKによるLAP切断部位に変異を導入し、切断できない配列を持つノックインマウスを用い、肝線維化モデルと肝がんモデルを作製し、PLK依存的なTGF-β活性化の役割を明らかにすることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

TGF-βが血漿カリクレインにより切断され活性化することを我々の研究グループでは見出している。この切断はTGF-βの前駆体であるLAPのArg58, Leu59の間で起き、LAPのN末側が細胞外マトリックス残り、C末側が血中に放出され、初期の肝線維化を検出するマーカーとして有用なことが解っている。しかし、血漿カリクレイン依存的なTGF-βの活性化が肝線維化と肝がんにおいて果たす役割は不明のままであった。そこで、LAP切断部位Arg58, Leu59をAla58, Ala59に置換した変異を導入することにより切断できない配列を持つノックインマウスを作製しライン化した。このノックインマウスを用いて胆管結紮モデルを作製し、肝線維化マーカーであるコラーゲンタイプIと活性化型肝星細胞のマーカーであるαSmooth muscle actin (αSMA)の発現量を解析した。その結果、コラーゲンタイプIとαSMAは胆管結紮3日目では発現量に差はなかったが、胆管結紮13日目では野生型マウスと比較してノックインマウスで有意に減少していることが明らかとなった。従って、これまで解析したALT、ASTに加え肝線維化マーカーの遺伝子発現もノックインマウスにおいて抑制されていることが示された。ノックインマウスのライン化を行ったので、ノックインマウス同士の掛け合わせにより肝線維化・肝がんモデルマウスを作製するための十分な匹数を確保できるようになった。脂肪肝炎モデルを作製しており、肝線維化マーカーの解析を行う。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ライン化したノックインマウスの自然交配により実験に用いるマウスを確保できるようになっており、肝線維化モデルの作製を進めているため。

Strategy for Future Research Activity

ノックインマウスをライン化し、ノックインマウス同士の自然交配により実験に用いるマウスを十分確保できるようになった。今後これらのマウスを用いて、脂肪肝炎モデル、四塩化炭素による肝線維化モデル、ジエチルニトロサミン(DEN)による化学発がんモデルを作製し、血漿カリクレイン依存的なTGF-βの活性化と肝線維化、肝がんとの関連を調べる。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2024 2023 2022

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

  • [Journal Article] Corn Oligopeptide Alleviates Nonalcoholic Fatty Liver Disease by Regulating the Sirtuin Signaling Pathway2024

    • Author(s)
      Xu Yali、Su Ting、Mishra Hricha、Ando Reiko、Furutani Yutaka、Lu Jun、Cai Muyi、Suzuki Harukazu、Yu Wenkui、Qin Xian-Yang
    • Journal Title

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      Volume: 72 Issue: 12 Pages: 6360-6371

    • DOI

      10.1021/acs.jafc.3c09058

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Targeting transglutaminase 2 mediated exostosin glycosyltransferase 1 signaling in liver cancer stem cells with acyclic retinoid2023

    • Author(s)
      Qin XY, Furutani Y, Yonezawa K, Shimizu N, Kato-Murayama M, Shirouzu M, Xu Y, Yamano Y, Wada A, Gailhouste L, Shrestha R, Takahashi M, Keillor JW, Su T, Yu W, Fujii S, Kagechika H, Dohmae N, Shirakami Y, Shimizu M, Masaki T, Matsuura T, Suzuki H, Kojima S
    • Journal Title

      Cell Death & Disease

      Volume: 14 Issue: 6 Pages: 358-358

    • DOI

      10.1038/s41419-023-05847-4

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A small molecule iCDM-34 identified by in silico screening suppresses HBV DNA through activation of aryl hydrocarbon receptor2023

    • Author(s)
      Furutani Y, Hirano Y, Toguchi M, Higuchi S, Qin XY, Yanaka K, Sato-Shiozaki Y, Takahashi N, Sakai M, Kongpracha P, Suzuki T, Dohmae N, Kukimoto-Niino M, Shirouzu M, Nagamori S, Suzuki H, Kobayashi K, Masaki T, Koyama H, Sekiba K, Otsuka M, Koike K, Kohara M, Kojima S, Kakeya H, Matsuura T
    • Journal Title

      Cell Death Discovery

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 467-467

    • DOI

      10.1038/s41420-023-01755-w

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 血漿カリクレイン依存的なTGF-β前駆体の切断を指標とした肝線維化マーカーの開発2023

    • Author(s)
      古谷 裕、政木隆博、松浦知和、越智小枝
    • Organizer
      第63回日本臨床化学会年次学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 血漿カリクレイン依存的なTGF-β1活性化を阻害したノックインマウスを用いた肝線維化機構の解析2022

    • Author(s)
      古谷 裕、屋中香織、松浦知和
    • Organizer
      第39回肝類洞壁細胞研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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