細胞外マトリックス改変および幹細胞分化誘導による硬変肝からの臓器再生

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370394
• Research Institution: HYOGO COLLEGE OF MEDICINE
• Principal Investigator: 飯室 勇二 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (30252018)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 植木 孝浩 兵庫医科大学, 医学部, 助手 (10309461) ; 岩崎 剛 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (10151721) ; 藤元 治朗 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (90199373) ; 平野 公通 兵庫医科大学, 医学部, 助手 (90340968)
• Keywords: 肝硬変 / 遺伝子治療 / 骨髄移植 / 肝細胞増殖因子

Research Abstract

本研究は、肝硬変遺伝子治療研究の概念を発展させ、近年注目されている多能性幹細胞が、硬変肝からの臓器再生にどのように関わっているかを明らかにすることを目的とした。
【方法】C57BL/6Jマウスに50%四塩化炭素(CCL_4)を20ml/kgで週1回,6週連続で経口投与し障害肝モデルを作成後、全身放射線照射900cGyを施行し,多能性幹細胞のソースとして同系のLacZ transgenic mouseの骨髄細胞を5×10^6,個尾静脈より移植した。その後CCL_4投与は4週継続した。この系において、骨髄細胞移植後、週1回計4回にわたってヒト肝細胞増殖因子(HGF)の遺伝子導入を行い、硬変肝からの再生過程における骨髄由来幹細胞の関与を検討した。さらに、傷害肝臓ヘリクルートされる骨髄由来細胞の分画を検討する目的で、移植骨髄細胞におけるHGFレセプター;c-Metの発現を検討した。
【結果】HGF遺伝子の導入後、肝組織中および血中においてヒトHGFタンパクの有意な発現を認め、CCL_4投与による硬変肝の有意な改善を認めた。硬変肝からの組織再構築過程において、LacZ標識細胞の肝組織内分布を検討すると、HGFの導入によりLacZ陽性細胞は著明に増加し、血管内皮細胞のマーカーとLacZの分布がほぼ一致し、その他わずかであるが、肝マクロファージのマーカーとLacZの分布に重なりを認めた。一方、肝星細胞、肝細胞およびovalcellにはLacZ陽性細胞を認めず、本モデルにおいては、骨髄由来細胞の血管内皮細胞・類洞内皮細胞への分化誘導が重要な働きを担っていることが推測された。一方、骨髄細胞にc-Metの発現を認め、HGFによる骨髄細胞の肝臓への誘導メカニズムが示唆された。
【考察】骨髄由来細胞の肝細胞への誘導は認められなかったが、肝固有の組織幹細胞の分化誘導と骨髄由来細胞の血管内皮細胞の共同作業により、硬変肝からの臓器再生が効率的に行われることが推測された。

Research Products

• [Publications] Iimuro Y 他: "Delivery of matrix metalloproteinase-1 attenuates established liver fibrosis in the rat."Gastroenterology. 124・2. 445-458 (2003)
• [Publications] Nishio T, Iimuro Y 他: "Increased expression of collagenase in the liver induces hepatocyte proliferation with cytoplasmic accumulation of β-catenin in the rat"Journal of Hepatology. 38・4. 468-475 (2003)
• [Publications] Iimuro Y 他: "Strategy of gene therapy for liver cirrohosis and hepatocellular carcinoma."J Hepatobiliary Pancreat Surg.. 10・1. 45-47 (2003)
• [Publications] Ogushi I, Iimuro Y 他: "Nuclear factor kappa B decoy oligodeoxynucleotides prevent endotoxin-induced fatal liver failure in a murine model."Hepatology. 38・2. 335-344 (2003)
• [Publications] Harada N, Iimuro Y 他: "Inactivation of the small GTPase Rac1 protects the liver from ischemia/reperfusion injury in the rat."Surgery. 134・3. 480-491 (2003)