2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of serum biomarkers and therapeutic strategy for non-alcoholic steatohepatitis using liver-specific apoptosis-prone mice
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17K08994
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
土屋 勇一 東邦大学, 医学部, 講師 (10307738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 創 東邦大学, 医学部, 准教授 (70315084)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | cFLIP / 非アルコール性脂肪性肝炎 / 血清バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞死抑制タンパク質であるcFLIPを肝実質細胞特異的に発現低下させたマウス（肝細胞死亢進マウス）は、通常の飼育環境では正常に生育するが、様々な肝障害に対する感受性が亢進しており、成体における各種肝疾患の病態モデルとして有用である（Piao et al., Sci. Signal 2012, Piao et al., Hepatology 2017）。
マウスに対するコリン欠乏エチオニン添加食(CDE)投与は脂肪肝を誘導することから、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)の病態モデルとして広く用いられている。今回研究代表者らは、対照マウスにCDEを4週間投与すると単純脂肪肝(SS)が誘導されるのに対して、肝細胞死亢進マウスにCDEを4週間投与すると非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)に類似した病態を示すことを見出した。さらにNASH誘導肝では肝実質細胞の細胞死による減少に伴って、サイトケラチン19陽性の肝前駆細胞が顕著な代償性増殖を起こしていた。したがって本マウスは肝前駆細胞の増殖誘導機構の解明にも有用であると考えられた。
そこで研究代表者らは、CDEを4週間投与した肝細胞死亢進マウス肝において発現が上昇している増殖因子群に注目し、GF1およびGF2（仮称）を見出した。GF1およびGF2は健康肝や他の薬物性障害肝では発現が低く、CDE投与によるNASH誘導肝で特異的に発現が上昇した。現在はこれらの増殖因子群が肝前駆細胞の増殖と肝再生に果たす役割について解析を進めている。
また研究代表者らはマウスにおいて、肝におけるGF1 mRNAの発現誘導に対応して血清中のGF1タンパク質が増加することを見出した。さらにヒト臨床検体を用いたパイロットスタディを行い、GF1およびGF2が非アルコール性脂肪性肝疾患の鑑別診断に利用できる新規の血清バイオマーカーとなる可能性を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
GF1遺伝子を全身で欠損したマウスは胎生致死となることがすでに報告されているため、成体肝におけるGF1の機能解析には組織特異的遺伝子欠損マウスの作成が必要であった。研究代表者はin situ ハイブリダイゼーションおよび免疫組織染色によって、NASH肝におけるGF1産生細胞が肝実質細胞であることを同定した。そこでGF1遺伝子のfloxマウスを肝実質細胞特異的Creリコンビナーゼ発現マウスと交配を行い、肝実質細胞特異的GF1欠損マウスを世界で初めて作成し、すでに解析を開始している。さらに他機関との共同研究により、GF1を肝実質細胞特異的に過剰発現するマウスも作成中である。このように遺伝子改変マウスに関する解析は、当初計画よりも早く進んでいる。
また学内医療センターと共同で臨床研究に着手し、倫理委員会の承認を得て、健常者・単純脂肪肝患者・非アルコール性脂肪性肝炎の患者血清を用いたELISA解析を行った。その結果、GF1およびGF2はともに非アルコール性脂肪性肝炎において高値を示し、既存の血清バイオマーカーであるサイトケラチン18切断断片よりも優れた指標であるという有望な結果を得ることができた。したがってGF1およびGF2は、非アルコール性脂肪性肝疾患の鑑別診断に利用できる新規血清バイオマーカーとなる可能性が示唆された。現在は実用化を目指して、さらに症例数を増やし解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウス実験においては、肝実質細胞特異的GF1欠損マウスおよび肝実質細胞特異的GF1過剰発現マウスを用いて、非アルコール性脂肪性肝炎の発症メカニズムの解明および治療法の開発に向けて解析を進める予定である。またGF2に関しても産生細胞を明らかにするとともに、遺伝子改変マウスを作成して解析を行う予定である。
臨床研究においては、パイロットスタディで得られた知見をさらに進展させ、非アルコール性脂肪性肝疾患の鑑別診断に利用できる新規血清バイオマーカーとしてのGF1およびGF2の有用性を検証する。特にGF1については世界初の報告となることから、特許を申請して診断ツールとしての実用化を目指す。
また研究分担者らは、ヒト肝がん由来細胞HepG2においてGF1 mRNAの発現を一過的に誘導する薬物を2種類同定している。今後はこれらの薬物を用いて、ヒト培養細胞およびマウス単離肝実質細胞におけるGF1の発現誘導機構をin vitroで解明するとともに、NASH肝におけるin vivoでの発現誘導との関連を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額は年度末における不測の出費に備えて確保したが、使用せずに済んだものである。翌年度分として請求した助成金と合わせて、試薬および消耗品の予算として使用する予定である。
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[Presentation] 肝特異的cFLIP低発現マウスを用いた肝障害モデルの解析2017
Author(s)
山﨑 創, 朴 雪花, 駒澤-左近 幸子, 三宅 早苗, 中林 修, 田中 稔, 大村谷 昌樹, 及川 彰, 角田 宗一郎, 内山 安男, 田中 正人, 中野 裕康
Organizer
第26回日本Cell Death学会学術集会
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[Presentation] RORgt陽性細胞はRIPK3およびMLKL依存性に小腸炎を誘導する2017
Author(s)
進藤 綾大, 大村谷 昌樹, 駒澤 幸子, 三宅 早苗, 山﨑 創, 仁科 隆史, 小西 博之, 木山 博資, 三上 哲夫, 荒木 喜美, 中野 裕康
Organizer
第26回日本Cell Death学会学術集会
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