2017 Fiscal Year Research-status Report
CD206陽性マクロファージが肥満に合併する肝腫瘍に与える経時的影響とその機序
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16K09777
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
薄井 勲 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (50377272)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 芳弘 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 教授 (10541956)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 1 肝がん / 肥満症 / 糖尿病 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、次の二つの課題に取り組んだ。すなわち、課題1ではCD206陽性マクロファージは肥満による肝がんの発症を促進するのか、課題２では肥満時マクロファージのHIF-1aはどのように肝がんの発症を促進するのか、である。両課題ともに、発がん物質であるDEN投与による肝がんモデルを用いた。
課題1：前年に引き続き、ジフテリアトキシン投与によりCD206陽性マクロファージを除去するモデルマウスの解析を行った。平成28年度には、解析前2か月間に週3回ジフテリアトキシンを投与したが、DEN誘導性の肝腫瘍の数およびサイズに有意な変化はなかった。これを受けて、平成29年度にはより早期から長期間（解析4か月前から週3回）ジフテリアトキシンの投与を行った。肝臓におけるマクロファージの数は非投与群の40％程度まで低下した。しかし肝腫瘍の数とサイズには有意な変化を認めなかった。そのため、CD206陽性マクロファージ数の減少は、DEN誘導性肝腫瘍の発症および増殖に影響を与えないものと考えた。
課題2：平成28年度に引き続き、マクロファージ特異的HIF-1aの欠損マウスにおけるDEN誘導性肝腫瘍の解析を行った。平成28年度までに、マクロファージ特異的なHIF-1aの欠損は高脂肪食負荷時にのみ腫瘍数を減少させ、肝腫瘍内外に浸潤するマクロファージ数と炎症マーカーの発現を低下させることを見出していた。平成29年度にはその機序に関する検討として、肝臓の炎症・増殖シグナルの解析とマクロファージのメタボローム解析を中心に行った。マクロファージのHIF-1a欠損は、肝臓の炎症・増殖シグナルのうちでも特にERKの活性を抑制することを見出した。メタボローム解析ではHIF-1a欠損による有意な変化を確認できなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
課題1：平成29年度にはより早期から長期間（解析4か月前から週3回）ジフテリアトキシンの投与を行った。しかし平成28年度の短期処置（2か月間）の場合と同様に、肝腫瘍の数とサイズには有意な変化はなかった。本研究で用いたCD206 除去マウスは、ジフテリアトキシンの投与期間後一過性に全身のCD206陽性細胞を除去（死滅）させることができる。ジフテリアトキシンの投与量や投与回数を増やすと除去効率は上がるが、副作用としてマウスの死亡率が高まる。そのため、今回用いたコントロールの40%程度までの除去効率をさらに上げることはできなかった。CD206陽性マクロファージ数の（40％までの）減少は、DEN誘導性肝腫瘍の発症および増殖に影響を与えないと結論したが、除去効率を上げた場合（例えば0%まで完全に除去した場合）の肝腫瘍への影響を否定するものではなく、本マウスを用いての解析の限界と考えた。
課題2：平成29年度にはマクロファージ特異的なHIF-1aの欠損が肝腫瘍数を減少させたことの機序として、肝臓の炎症・増殖シグナルの解析とマクロファージのメタボローム解析を行った。マクロファージのHIF-1a欠損は、肝臓のERKの活性を抑制した。その他の炎症・増殖シグナルの関与について現在も検討を進めている。マクロファージのHIF-1a欠損が、細胞内代謝産物の変化を介して炎症シグナルに関与しているとの仮説を立て、単離したマクロファージのメタボローム解析を行った。平成28年度の予備実験では、HIF-1a欠損によって変化する傾向を持つ代謝産物を認めていたが、平成29年度に行った確認実験にて有意差がつかなかった。現時点では、HIF-1aによる炎症シグナルの促進に、細胞内代謝産物の変化が関与しているとのデータは得られていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題1：平成29年度の解析では、ジフテリアトキシンの最大投与条件で肝がんの数およびサイズに有意差が得られなかった。本マウスモデルを用いてこれ以上強いマクロファージの除去操作はできないことから、「40％までのCD206陽性マクロファージ数の減少ではDEN誘導性肝癌の発症と増殖に影響を与えない」ことを現時点での結論とする。
課題2：平成29年度までに得られた結果を中心に、論文報告の準備を開始している。肝臓の炎症・増殖シグナルのデータにまだ不十分な点が残っていることから、その実験結果を追加し、平成30年度中には論文を投稿する予定である。
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