Evaluation of the role of gut-microbiota in NASH-associated HCC pathogenesis

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K09434
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 今城 健人 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (30600192)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斉藤 聡 横浜市立大学, 附属病院, 准教授 (00275041) ; 留野 渉 横浜市立大学, 医学研究科, 客員講師 (00644957) ; 本多 靖 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (00784844) ; 米田 正人 横浜市立大学, 附属病院, 講師 (10423831) ; 小川 祐二 横浜市立大学, 医学部, 助教 (20644959) ; 中島 淳 横浜市立大学, 医学研究科, 教授 (30326037) ; 結束 貴臣 横浜市立大学, 附属病院, 助教 (30738620)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 非アルコール性脂肪肝炎由来肝細胞癌

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)由来肝細胞癌(HCC)の病態進展機序における腸内細菌及び腸管由来エンドトキシン(ET)の役割を検討することである。NASH由来HCCモデルマウスとして, high fat diet(HFD)及びdiethylnitrosamine(DEN)をB6マウスへ投与したモデルを用いた。
1)ヒトNASH類似HCCモデルマウスの便メタゲノム解析：NASH由来HCCモデルマウスの便及び非HCCマウスの便検体を用いて、NGS(Illumina MiSeq)を用いたメタゲノム解析を行ったところ、ヒトHCC患者同様、HCCモデルマウスの便中では非HCCマウスに比しFaecalibacteriumの占拠率が低下していた。
2)ヒトNASH類似HCCモデルマウスへのFecalibacterium投与による検討；NASH由来HCCモデルマウスに対してゾンデを用いてFecalibacteriumの経口投与を行ったところ、HCCの個数の減少及び大きさの低下を認めた。
3)ヒトNASH類似HCCモデルマウスにおけるFITC dextranを用いた腸管透過性の評価；ヒトNASH類似HCCモデルマウスでは、FITC dextranを用いた腸管透過性実験において、非発がんマウス(普通食負荷B6マウス)に比し腸管透過性が亢進し、かつFecalibacteriumの投与により腸管透過性が改善することを示した。また、同時に腸管透過性に関与するZo-1やClaudinの改善も認めた。

Research Products

• [Int'l Joint Research] UCSD(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: UCSD
• [Journal Article] Magnetic Resonance vs Transient Elastography Analysis of Patients With Nonalcoholic Fatty Liver Disease: A Systematic Review and Pooled Analysis of Individual Participants (2019)
  • Author(s): Hsu C, Caussy C, Imajo K, Chen J, Singh S, Kaulback K, Le MD, Hooker J, Tu X, Bettencourt R, Yin M, Sirlin CB, Ehman RL, Nakajima A, Loomba R.
  • Journal Title: Clin Gastroenterol Hepatol. 2019 Mar;17(4):630-637.e8. Volume: ;17(4) Pages: 630-637
  • DOI: 10.1016/j.cgh.2018.05.059.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Optimizing Use of Nonalcoholic Fatty Liver Disease Fibrosis Score, Fibrosis-4 Score, and Liver Stiffness Measurement to Identify Patients With Advanced Fibrosis (2019)
  • Author(s): Chan WK, Treeprasertsuk S, Goh GB, Fan JG, Song MJ, Charatcharoenwitthaya P, Duseja A, Dan YY, Imajo K, Nakajima A, Ho KY, Goh KL, Wong VW.
  • Journal Title: Clin Gastroenterol Hepatol. 2019 Nov;17(12):2570-2580.e37. Volume: 17(12) Pages: 2570-2580
  • DOI: 10.1016/j.cgh.2019.03.006.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] HOMA-IR: An Independent Predictor of Advanced Liver Fibrosis in Nondiabetic Non-Alcoholic Fatty Liver Disease (2019)
  • Author(s): Fujii H, Imajo K, Yoneda M, Nakahara T, Hyogo H, Takahashi H, Hara T, Tanaka S, Sumida Y, Eguchi Y, Chayama K, Nakajima A, Nishimoto N, Kawada N; Japan Study Group of Nonalcoholic Fatty Liver Disease.
  • Journal Title: J Gastroenterol Hepatol. 2019 Aug;34(8):1390-1395. Volume: 34(8) Pages: 1390-1395
  • DOI: 10.1111/jgh.14595.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Three-dimensional Analysis of Pancreatic Fat by Fat-Water Magnetic Resonance Imaging Provides Detailed Characterization of Pancreatic Steatosis With Improved Reproducibility (2019)
  • Author(s): Kato S, Iwasaki A, Kurita Y, Arimoto J, Yamamoto T, Hasegawa S, Sato T, Imajo K, Hosono K, Kobayashi N, Yoneda M, Higurashi T, Kubota K, Utsunomiya D, Nakajima A.
  • Journal Title: PLoS One. 2019 Dec 2;14(12):e0224921. Volume: 14(12) Pages: e0224921
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0224921.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Faecalibacterium prausnitzii 経口投与によるLeaky gut syndrome改善とNASH治療の可能性 (2019)
  • Author(s): 小林貴、結束貴臣、今城健人、中島淳
  • Organizer: 第38回 アルコール医学生物学研究会学術集会 一般演題 5，2019年.
• [Presentation] 「食事内容の変化がもたらすLeaky gut SyndromeやNASHに対するFaecalibacteriumu prausnitziiの治療効果」 (2019)
  • Author(s): 小林貴、結束貴臣、今城、中島淳
  • Organizer: 一般演題１ 第9回肥満と消火器疾患研究会，石川(ホテル日航金沢)，2019年5月8日.
• [Presentation] NASH における Faecalibacterium prausnitzii 減少の機序と菌体成分による治療の可能性. (2019)
  • Author(s): 小林貴、結束貴臣、今城、中島淳
  • Organizer: 第105回日本消化器病学会総会 ワークショップ2(WS2-12) 消化器領域における腸内細菌研究と臨床応用，石川（ANA クラウンプラザホテル金沢）2019年5月9日．
• [Presentation] Increased levelsof bile acid in faces plays an important role in pathophysiology of nonalcoholic stestohepatitis. (2019)
  • Author(s): 18.Kessoku T, Kobayashi T, Imajo K, Honda Y, Ogawa Y, Kato S, Higurashi T, Yoneda M, Yousuke Oikawa, Yoshiki Tanaka, Shunji Nakajima, Usuda H, Wada K, Saito S, Nakajima A:
  • Organizer: The international liver congress 2019 Poster,Vienna(Austria), April 12 2019.
  • Invited
• [Presentation] A direct comparative study among magnetic resonance elastography, vibration controlled transient elastography and shear wave elastography in patients with nonalcoholic fatty liver disease. (2019)
  • Author(s): 19.Kento Imajo, Takaomi Kessoku, Takashi Kobayashi, Yasushi Honda, Yuji Ogawa, Masato Yoneda, Hiroyuki Kirikosho, Satoru Saito, Atsushi Nakajima :
  • Organizer: The international liver congress 2019 Poster,Vienna(Austria), April 13 2019.
  • Invited
• [Presentation] Elevated hepatic iron overload obtained by magnetic resonance imaging reflects hepatic inflammation and ballooning in patients with non-alcoholic fatty liver disease. (2019)
  • Author(s): 69.K. Imajo, K. Suzuki, Y. Honda, Y. Ogawa, M. Yoneda, T. Kessoku, S. Saito, A Nakajima.
  • Organizer: IBD and Liver: East Meets West Poster Session Liver, Kyoto,2018(Kyoto Hotel Okura), September 8.
  • Invited