2017 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of a novel mechanism of NASH pathogenesis focused on bile acid metabolism, and exploration of a new therapeutic strategy
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17K15929
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
奥新 和也 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40753918)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 非アルコール性脂肪性肝疾患 / 胆汁酸代謝 / 発現制御 / コレステロール代謝 / BSEP / LDLR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、①BSEP発現調節によるNASH病態の再現とそのメカニズムの解明、特に栄養負荷との協調により肝細胞の恒常性が破綻する要因の解明、②BSEP発現低下に起因するヒトNASH病態模倣モデルマウスの確立、③当モデルマウスを用いたBSEPを標的とする新規治療の検討を期間内の中心的な目標と定めているが、平成29年度中に①②の部分で一定の成果を得ることができた。
BSEPの発現調節においては、2通りの遺伝子発現制御方法を用いており、一つはsiRNAを用いたBSEPのマウス生体内(in vivo)でのノックダウン(KD)テクニック、そしてもう一つはBSEPノックアウト(KO)マウスの活用である。
前者について、野生型マウスへのsiRNA投与後の肝内の遺伝子発現変化について検討し、高脂肪食負荷と併せて胆汁酸や上流のコレステロール代謝の変化を検討した。BSEP発現抑制という外的な変化に対して、胆汁酸・コレステロール代謝の恒常性を維持する機構が正常に作用する一方で、コレステロールの取り込みを司り肝内のコレステロール濃度上昇を来すlow-density lipoprotein receptorの発現亢進が生じていた。これはBSEPが、高脂肪食という代謝全体への負荷と連関しNAFLDの進行に関与する可能性を示唆する結果と考えられる。
これらの結果については、American Association for the Study of Liver Diseases (AASLD)2017にて発表を行い、今後学術論文としての報告に向けて知見を集積中である。
後者のBSEP KOマウスについても、ヘテロKOマウスへの高脂肪食摂取実験を開始しており、20週投与時点で著明な脂肪化と炎症を認めることができており、そのタイムコースや肝発がんも含めたより強い組織学的な変化に繋がるような因子の検討を加えていきたい。
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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
平成29年度に予定していた2通りの手法、すなわち生体内(in vivo)でのノックダウン(KD)、遺伝子改変によるノックアウト(KO)を用いた検討のそれぞれで概ね予定通りの成果を得ることができている。
特に、In vivo KDの系においては短期的な経過でNASH病態の形成に繋がる可能性がある遺伝子発現の変化（LDLRを中心とするコレステロール代謝の発現変化）が確認できており、今後のさらなる検討によりNASH病態の一端を解明できる結果と考えている。
そしてKOマウスの系においては平成29年度内にヘテロKOマウスへ高脂肪食を投与した結果が得られてきており、未だNASHモデルマウスの樹立にはさらなる検討を要するが、平成30年度以降の研究の発展につながる基盤ができたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度中にin vivo KDを用いたマウス実験にて得られた知見を学術雑誌に報告すること、BSEPの発現抑制がLDLRの発現亢進につながる機序の解明が平成30年度の第一の目標である。
さらにBSEP KOマウスに関しては、現在までにヘテロKOマウスでNASH類似の表現型が得られているが、ballooningなどのNASH特有の組織所見についてコントロール群と比較して十分な変化とはまだ結論付けられない段階であり、ホモKOマウスの活用や、in vivo KDの系で見出されたLDLRの調節、さらには胆汁酸代謝と密接に関連がある腸内細菌由来のストレス因子の追加など、NASHモデルマウスの樹立に向けて、さらなる検討を続けていきたい。
その中で可能であればNASH類似の肝組織から肝発がんを来すモデルの樹立と、それらを用いてのNASH病態のみならずNASH肝発がんの病態解明を目指していきたい。
同時に、樹立されたモデルマウスでのNASH治療薬のスクリーニングも視野に入れて、NASHの病態解明から治療法の探索まで、幅広い視点を持って研究を推進していく予定である。
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| Causes of Carryover |
siRNAを用いたBSEPの発現調節マウス実験(in vivo KD study)が順調に推移し、予想していた再実験を当該年度の段階では必要としなかったため、翌年度繰り越し額が生じた。
翌年度には、ここまでに出ている実験結果を鑑みて、論文としての公表や病態解明に繋がるより詳細な知見を得ることを目的として、データとして不足している部分を補うためにin vivo KD studyについて追加実験を行っていく予定である。
また並行して、ノックアウトマウスを用いた検討についても、個体数を増やしての追加実験や他のストレス因子の付与を行っての検討を翌年度に予定しており、主目的としているモデルマウスの樹立に加えて、肝組織中のタンパクやmRNA発現の検討などを行い、胆汁酸代謝のNAFLD/NASH病態との関連の解明に繋がる知見の集積を行っていく。
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