慢性炎症を背景とした肝発がん・再発機序の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K15933
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 岡田 光 金沢大学, 医学系, 博士研究員 (50788916)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: Atg16L1 / ペレチノイン / CEBPα / オートファージー

Outline of Annual Research Achievements

肝硬変を背景とした肝細胞癌患者では、根治的治療後でも肝細胞癌が高率に再発し、再発率は年間約20-25%、5年では70%以上に上ることから肝細胞癌の再発抑制が治療上極めて重要な課題である。そのため、肝線維化・肝硬変による肝発がん機序を解明し、新規治療法につながるための基礎研究が重要である。肝線維化の病態形成の基盤となる慢性炎症に着目し、申請者の施設で開発した高脂肪動脈硬化食(Ath+HF)非アルコール性脂肪肝炎(NASH)からの肝発癌モデルマウス（Matsuzawa N.Hepatology. 2007 Nov;46(5)）を用いて継時的に解析を行い、肝線維化・肝発癌に対する新規治療標的を探索した。非アルコール性肝炎（NASH）による慢性炎症病態が進行するにつれて肝組織のAtg16L1 由来オートファジーが抑制されていることを発見した。オートファジーは、細胞内で蓄積された無駄なタンパク質を分解し、アミノ酸等の栄養に変換する現象である。新規肝細胞癌再発抑制薬ペレチノインは、Atg16L1 の発現増加およびオートファジーを活性することで炎症抑制に働き肝細胞癌の発癌を抑制した。ペレチノインは、CEBPαを介してヒトAtg16L1のプロモーターを活性を亢進することでAtg16L1の発現を増加させた。さらに、Atg16L1の発現増加は、オートファージー非依存的にIL6受容体Gp130の脱リン酸化することでp-stat3(Tyr705)を抑制することで炎症抑制に働くことを解明した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

肝線維化の原因である肝星細胞には、Atg16L1の発現増加させると筋線維芽細胞になり細胞外マトリックス（ECM）沈着を有意に亢進することがわかった。肝星細胞に対するオートファージーは逆に線維化を増悪させる。今回使用したペレチノインの肝星細胞に対する効果は、以前の我々の論文でSp1を介してPDGFRα/βの発現抑制することで肝線維化・肝発がんを抑制することを報告している。

Strategy for Future Research Activity

血管内皮細胞・類洞内皮細胞でのAtg16L1由来オートファージーがどういう影響を及ぼすかを検討する。Rosa26-EYFPマウスやRosa26-Tdtomatoマウスに類洞内皮細胞のマーカーであるLyve-1やCDH5(Ve-cadherin) creマウスと掛け合わせを行い、血管内皮細胞・類洞内皮細胞に対するオートファージーの機能を解明していく。

Causes of Carryover

マウスの管理を一緒に行っている実験補助者とマウスの実験計画をこまめに伝えられるよう実験ノートおよび付箋を購入したいと考えている。様々なマウスの餌があり、さらに多数のモデルマウスがあるため間違えないよう工夫をしていきたい。

Research Products

• [Journal Article] Peretinoin, an Acyclic Retinoid, Inhibits Hepatitis B Virus Replication by Suppressing Sphingosine Metabolic Pathway In Vitro. (2018)
  • Author(s): 1.Murai K, Shirasaki T, Honda M, Shimizu R, Shimakami T, Nakasho S, Shirasaki N, Okada H, Sakai Y, Yamashita T, Kaneko S.
  • Journal Title: International Journal of Molecular Sciences. Volume: 19(2) Pages: 108
  • DOI: doi: 10.3390/ijms19020108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum cytokine profiles predict survival benefits in patients with advanced hepatocellular carcinoma treated with sorafenib: a retrospective cohort study. (2017)
  • Author(s): 2.Hayashi T, Yamashita T, Terashima T, Suda T, Okada H, Asahina Y, Hayashi T, Hara Y, Nio K, Sunagozaka H, Takatori H, Arai K, Sakai Y, Yamashita T, Mizukoshi E, Honda M, Kaneko S.
  • Journal Title: BMC Cancer. Volume: 19;17(1) Pages: 870
  • DOI: doi: 10.1186/s12885-017-3889-x.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Peretinoin, an acyclic retinoid, inhibits hepatocarcinogenesis by suppressing sphingosine kinase 1 expression in vitro and in vivo. (2017)
  • Author(s): 3.Funaki M, Kitabayashi J, Shimakami T, Nagata N, Sakai Y, Takegoshi K, Okada H, Murai K, Shirasaki T, Oyama T, Yamashita T, Ota T, Takuwa Y, Honda M, Kaneko S.
  • Journal Title: Scientific Reports. Volume: 5;7(1) Pages: 16978
  • DOI: doi:10.1038/s41598-017-17285-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sporadic PCDH18 somatic mutations in EpCAM-positive hepatocellular carcinoma. (2017)
  • Author(s): 4.Hayashi T, Yamashita T, Okada H, Nio K, Hara Y, Nomura Y, Hayashi T, Asahina Y, Yoshida M, Oishi N, Sunagozaka H, Takatori H, Honda M, Kaneko S.
  • Journal Title: Cancer Cell International Volume: 17 Pages: 94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sorafenib suppresses extrahepatic metastasis de novo in hepatocellular carcinoma through inhibition of mesenchymal cancer stem cells characterized by the expression of CD90. (2017)
  • Author(s): 5.Yoshida M, Yamashita T, Okada H, Oishi N, Nio K, Hayashi T, Nomura Y, Hayashi T, Asahina Y, Ohwada M, Sunagozaka H, Takatori H, Colombo F, Porretti L, Honda M, Kaneko S.
  • Journal Title: Scientific Reports. Volume: 12;7(1) Pages: 11292
  • DOI: doi:10.1038/s41598-017-11848-z
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Novel mTOR Inhibitor; Anthracimycin for the Treatment of Human Hepatocellular Carcinoma. (2017)
  • Author(s): 6.Hayashi T, Yamashita T, Okada H, Oishi N, Sunagozaka H, Nio K, Hayashi T, Hara Y, Asahina Y, Yoshida M, Hashiba T, Suda T, Shirasaki T, Igarashi Y, Miyanouchi K, Yamashita T, Honda M, Kaneko S.
  • Journal Title: Anticancer Research Volume: vol. 37 no. 7 Pages: 3397-3403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Peretinoin, an acyclic retinoid, suppresses steatohepatitis and tumorigenesis by activating autophagy in mice fed an atherogenic high-fat diet. (2017)
  • Author(s): 7.Okada H, Takabatake R, Honda M, Takegoshi K, Yamashita T, Nakamura M, Shirasaki T, Sakai Y, Shimakami T, Nagata N, Takamura T, Tanaka T, Kaneko S.
  • Journal Title: Oncotarget. Volume: 20;8(25) Pages: 39978-39993
  • DOI: doi: 10.18632/oncotarget.18116.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Long-Term Administration of Eicosapentaenoic Acid Improves Post-Myocardial Infarction Cardiac Remodeling in Mice by Regulating Macrophage Polarization. (2017)
  • Author(s): 8.Takamura M, Kurokawa K, Ootsuji H, Inoue O, Okada H, Nomura A, Kaneko S, Usui S.
  • Journal Title: Journal of the American Heart Association. Volume: 2 Pages: Volume 6
  • DOI: doi: 10.1161/JAHA.116.004560.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 1.Promoted liver fibrosis and malignant phenotype in HCV/PDGF-C transgenic mice are accompanied by abnormal expression of the glycolysis-related gene pyruvate kinase M (2017)
  • Author(s): 岡田光、本多政夫、Jean S Campbell、酒井佳夫、山下太郎、川口和則、田中卓二、金子周一
  • Organizer: アメリカ肝臓学会（AASLD）
  • Int'l Joint Research
• [Patent(Industrial Property Rights)] 肝細胞癌株、およびそれを用いた肝細胞癌発症動物モデル (2017)
  • Inventor(s): 金子周一、本多政夫、山下太郎、岡田光、村居和寿、院南結香
  • Industrial Property Rights Holder: 金子周一、本多政夫、山下太郎、岡田光、村居和寿、院南結香
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-209587
• [Patent(Industrial Property Rights)] 抗がん剤及び新規医薬のスクリーニング方法 (2017)
  • Inventor(s): 山下太郎、金子周一、本多政夫、清木元治、岡田光
  • Industrial Property Rights Holder: 山下太郎、金子周一、本多政夫、清木元治、岡田光
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-204777