NASHの発症・進展における炎症細胞社会の時空間的変化の解明

• Project Area: Preventive medicine through inflammation cellular sociology
• Project/Area Number: 20H04949
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 小川 佳宏 九州大学, 医学研究院, 教授 (70291424)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
• Keywords: NASH / hCLS / 炎症細胞 / マクロファージ / 閉経 / 急性肝障害 / 1 細胞遺伝子発現解析

Outline of Research at the Start

NASHにおける炎症細胞の病態生理的意義の解明に向けて、1細胞遺伝子発現解析を駆使して、研究代表者らが独自に開発したNASHマウス（MC4R欠損マウス）を用いて未病あるいは可逆的な脂肪肝から不可逆的なNASHの発症・進展における炎症細胞社会の時間的・空間的変化を検討する。NASHマウスと急性肝障害マウスの比較により、炎症の慢性化と線維化の基盤病態を明らかにする。臨床検体を用いて基礎研究の研究成果の臨床的妥当性を検証する。以上により、NASHの発症・進展における炎症細胞社会の時空間的変化を端緒として慢性疾患の可逆化・慢性化・不可逆化の分子機構の解明とNASHの予防戦略の開発の手掛かりを得る。

Outline of Annual Research Achievements

通常食あるいは高カロリー食を負荷した野生型マウスとMC4RKOマウスの肝臓より非実質細胞を採取し、一細胞遺伝子発現解析を施行した。NASHモデルである高脂肪食負荷MC4R-KOマウス（KO/WD）ではNAFLモデルあるいは対照群と比較して、SPP1を高発現する新規常在性マクロファージ細胞集団が著しく増加していた。SPP1陽性マクロファージは肝実質内とhCLS周囲の一部に存在し、活性化伊東細胞と近接していた。NAFLD症例の肝生検組織において、SPP1遺伝子発現は肝内炎症や線維化進展と相関が認められた。KO/WDマウスに蛍光標識した抗体を経静脈的に投与し、肝臓を未固定・未凍結のまま薄切してhCLSを同定した。hCLS周辺領域をマイクロダイセクション法により分離し、十分量の伊東細胞、類洞内皮細胞、マクロファージを中心とした炎症細胞により構成されることが確認された。

卵巣摘除後（閉経後に相当）の雌性MC4RKOマウスに高脂肪食を負荷し、閉経後NASHモデルマウスを作製した。このマウスではマクロファージを含む炎症細胞浸潤とhCLSの形成、線維化進展が著しく認められた。常在性マクロファージではCCL8の発現亢進、炎症細胞画分中では浸潤性マクロファージの増加が認められた。エストロゲン投与やCCL8受容体阻害剤投与によりNASHの組織学的所見の改善と浸潤性マクロファージの減少が認められた。一細胞遺伝子発現解析により、常在性マクロファージに由来するCCL8が浸潤性マクロファージに作用して肝内遊走をもたらすことが示唆された。

急性肝障害モデルマウスにおける一細胞遺伝子発現解析の結果、自然リンパ球に由来するIFNγと常在性マクロファージに由来するTNFαが類洞内非実質細胞に作用し、類洞内過凝固を伴う肝障害を発症することが示唆された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Corticosteroid suppresses urea-cycle-related gene expressions in ornithine transcarbamylase deficiency (2022)
  • Author(s): Imoto Koji、Tanaka Masatake、Goya Takeshi、Aoyagi Tomomi、Takahashi Motoi、Kurokawa Miho、Tashiro Shigeki、Kato Masaki、Kohjima Motoyuki、Ogawa Yoshihiro
  • Journal Title: BMC Gastroenterology Volume: 22 Issue: 1 Pages: 144-144
  • DOI: 10.1186/s12876-022-02213-0
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Pirfenidone attenuates acetaminophen-induced liver injury via suppressing c-Jun N-terminal kinase phosphorylation (2022)
  • Author(s): Tashiro Shigeki、Tanaka Masatake、Goya Takeshi、Aoyagi Tomomi、Kurokawa Miho、Imoto Koji、Kuwano Akifumi、Takahashi Motoi、Suzuki Hideo、Kohjima Motoyuki、Kato Masaki、Ogawa Yoshihiro
  • Journal Title: Toxicology and Applied Pharmacology Volume: 434 Pages: 115817-115817
  • DOI: 10.1016/j.taap.2021.115817
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The Efficacy of Tofogliflozin onMetabolic Dysfunction-Associated Fatty Liver Disease (2022)
  • Author(s): Takeshi Goya, Koji Imoto, Shigeki Tashiro, Tomomi Aoyagi, Motoi Takahashi, Miho Kurokawa, Hideo Suzuki, Masatake Tanaka, Masaki Kato, Motoyuki Kohjima, Yoshihiro Ogawa
  • Journal Title: Gastroenterology Insights Volume: 13 Issue: 1 Pages: 20-26
  • DOI: 10.3390/gastroent13010003
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] メタボリックシンドロームにおけるマクロファージの役割 (2022)
  • Author(s): 内田尚宏、宮澤 崇、小川佳宏
  • Journal Title: 実験医学・増刊 Volume: 40 Pages: 74-79
• [Journal Article] Upregulated expression of hypoxia reactive genes in peripheral blood mononuclear cells from chronic liver disease patients (2021)
  • Author(s): Kuwano Akifumi、Tanaka Masatake、Suzuki Hideo、Kurokawa Miho、Imoto Koji、Tashiro Shigeki、Goya Takeshi、Kohjima Motoyuki、Kato Masaki、Ogawa Yoshihiro
  • Journal Title: Biochemistry and Biophysics Reports Volume: 27 Pages: 101068-101068
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2021.101068
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Microcirculatory disturbance in acute liver injury (2021)
  • Author(s): Kuwano Akifumi、Kurokawa Miho、Kohjima Motoyuki、Imoto Koji、Tashiro Shigeki、Suzuki Hideo、Tanaka Masatake、Okada Seiji、Kato Masaki、Ogawa Yoshihiro
  • Journal Title: Experimental and Therapeutic Medicine Volume: 21 Issue: 6 Pages: 596-596
  • DOI: 10.3892/etm.2021.10028
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Non-alcoholic fatty liver disease in mice with hepatocyte-specific deletion of mitochondrial fission factor (2021)
  • Author(s): Yukina Takeichi、Takashi Miyazawa、Shohei Sakamoto、Yuki Hanada、Lixiang Wang、Kazuhito Gotoh、Keiichiro Uchida、Shunsuke Katsuhara、Ryuichi Sakamoto、Takaya Ishihara、Keiji Masuda、Naotada Ishihara、Masatoshi Nomura、Yoshihiro Ogawa
  • Journal Title: Diabetologia Volume: －
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Metabolic Alteration in Hepatocellular Carcinoma: Mechanism of Lipid Accumulation in Well-Differentiated Hepatocellular Carcinoma (2021)
  • Author(s): Suzuki Hideo、Kohjima Motoyuki、Tanaka Masatake、Goya Takeshi、Itoh Shinji、Yoshizumi Tomoharu、Mori Masaki、Tsuda Mariko、Takahashi Motoi、Kurokawa Miho、Imoto Koji、Tashiro Shigeki、Kuwano Akifumi、Kato Masaki、Okada Seiji、Nakamuta Makoto、Ogawa Yoshihiro
  • Journal Title: Canadian Journal of Gastroenterology and Hepatology Volume: 2021 Pages: 1-13
  • DOI: 10.1155/2021/8813410
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Direct reprogramming of human umbilical vein- and peripheral blood-derived endothelial cells into hepatic progenitor. (2020)
  • Author(s): Hiroki Inada, Miyako Udono , Kanae Matsuda-Ito, Kenichi Horisawa, Yasuyuki Ohkawa, Shizuka Miura, Takeshi Goya, Junpei Yamamoto, Masao Nagasaki, Kazuko Ueno, Daisuke Saitou, Mikita Suyama, Yoshihiko Maehara, Wataru Kumamaru, Yoshihiro Ogawa, Sayaka Sekiya, Atsushi Suzuki.
  • Journal Title: cellsNat Commun. Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5292-5292
  • DOI: 10.1038/s41467-020-19041-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 生活習慣病と慢性炎症 (2022)
  • Author(s): 小川佳宏
  • Organizer: 第56回糖尿病学の進歩（松山）（WEB開催）
  • Invited
• [Presentation] 肝細胞癌における糖・脂質代謝関連遺伝子発現の変化：高分化型肝細胞癌における脂肪蓄積のメカニズム (2021)
  • Author(s): 鈴木秀生、高橋 基、井本効志、黒川美穂、田代茂樹、合谷 孟、田中正剛、加藤正樹、伊藤心二、吉住朋晴、森正樹、中牟田誠、国府島庸之、小川佳宏
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会（札幌）（WEB開催）
• [Presentation] 非アルコール性脂肪性肝疾患の組織学的特徴に関連した臨床病態および遺伝子発現変化の検討 (2021)
  • Author(s): 井本効志、田代茂樹、日置智惟、川元美緒、高橋 基、黒川美穂、鈴木秀生、合谷 孟、田中正剛、加藤正樹、国府島庸之、小川佳宏
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会（札幌）（WEB開催）
• [Presentation] IFNγは急性肝障害の類洞血流障害に関与する (2021)
  • Author(s): 黒川美穂、桒野哲史、日置智惟、川元美緒、高橋 基、井本効志、田代茂樹、鈴木秀生、合谷 孟、田中正剛、加藤正樹、国府島庸之、小川佳宏
  • Organizer: 第57回日本肝臓学会総会（札幌）（WEB開催）
• [Remarks] 九州大学大学院医学研究院病態制御内科学（第三内科）
  • URL: https://www.intmed3.med.kyushu-u.ac.jp/
• [Remarks] 九州大学大学院医学研究院病態制御内学科 第三内科
  • URL: http://www.intmed3.med.kyushu-u.ac.jp/