2015 Fiscal Year Annual Research Report
新規ｉｎ ｖｉｖｏ胆管遺伝子導入法を用いた胆管の樹状構造解析
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15J08420
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岡田 甫 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
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| Keywords | 細胆管反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝臓は代謝等から生じる毒物の危険に常に晒されるが、高い再生能により、その機能を維持する。肝臓内には上皮管腔組織である胆管が樹状に張り巡らされており、胆管上皮細胞が重篤な肝障害時には増殖し胆管の樹状構造が大きく変化する。胆管には肝実質細胞の前駆細胞が存在するとされ、細胆管反応は肝臓の再生・恒常性維持に重要な役割を担っている。細胆管反応の制御が崩れることは肝癌、胆管癌の一つの原因だと考えられており、制御機構の理解は臨床的にも重要な命題である。細胆管反応の制御機構に関しては胆管外の細胞集団の種類およびその細胞集団からのシグナルについては報告があるものの、胆管が樹状構造を形成する細胞内シグナルについては未だ多くの不明な点が残されている。本研究では、新たに構築したin vivo遺伝子操作系を用いて胆管上皮の細胞内シグナルをマウス生体内で操作することで、胆管の構造変化の制御メカニズムを明らかにすることを目的としている。その一端として、胆管上皮細胞外から作用して細胆管反応を誘導するFGF7シグナルの下流、特に転写因子Klf5の機能解析から、胆管の増殖・枝分かれを制御するメカニズムを解明する。
申請者は細胆管反応を胆管上皮細胞内で制御する転写因子の候補、KLF5の肝臓上皮細胞特異的遺伝子欠損マウス (KLF5 LKOマウス) を用いて解析を進めている。KLF5 LKOマウスでは細胆管反応が抑制されていることを見出していたが、当該年度ではその下流で働くこれまで報告のない細胞周期関連遺伝子を見出しており、現在論文投稿の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請時に同定していた、細胆管反応制御因子である転写因子KLF5の機能解析を、主に肝臓上皮細胞特異的KO（Liver-specific KO ; 以下LKO）マウスの解析を中心に行った。申請時にKLF5 LKOマウスでは肝障害時に細胆管反応が抑制されることを示していたが、より詳細な解析により、以下の表現型を明らかにした。①肝障害が増悪し、生存率が著しく低下していた。②肝障害時に細胞周期に入る胆管上皮細胞の割合が有意に低下していた。KLF5 LKOマウスとコントロール（野生型）マウスとで、胆管上皮細胞における遺伝子発現の違いを解析することにより、KLF5が制御する因子の探索を行った。
上記②の結果を受け、細胞周期関連遺伝子等を中心にRT-qPCR法により解析したところ、③CDK inhibitorであるCdkn1a, Cdkn2a, Cdkn2bなどの発現が上昇しており、一方で、これまでにKLF5の標的因子として報告のないCyclin E1 (Ccne1)の発現が低下していた。この新規KLF5標的因子候補であるCcne1の発現制御について、現在までにルシフェラーゼアッセイおよびChIPアッセイにより『 KLF5がCcne1の発現を直接プロモーターに結合し転写レベルで制御している 』ということを示唆するデータも得ており、これらの結果をまとめて論文投稿を行う準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
【現在までの進捗状況】で記載した結果に加えて、KLF5 LKOマウスでは胆管上皮細胞特異的な細胞骨格分子（サイトケラチン）や膜抗原の発現がタンパク質レベルで減少していることを示唆するデータも得ており、KLF5は細胞周期だけでなく、細胞の形態や接着等を複合的に制御するものと考えられる。
当研究室では、胆管を構成する胆管上皮細胞に増殖能に基づく異種性（heterogeneity）があり、細胞の形態にも差異が見られることを見出している（論文査読中）。このことからも、KLF5は増殖能の高い胆管上皮細胞で機能し、細胞骨格や細胞接着を制御することで胆管の樹上構造を制御する可能性が考えられる。次年度は、細胞形態をより直接的に制御する因子に着目し、FGF7シグナルやKLF5の標的因子であるかの検討を行っていく予定である。
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Research Products
(1 results)
