肝臓における細胞死を起点とした細胞間コミュニケーションと病態形成

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02795
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 竹原 徹郎 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (70335355)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阪森 亮太郎 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10644685) ; 疋田 隼人 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (20623044)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 肝細胞 / 肝星細胞 / GDF15 / Gab1

Outline of Annual Research Achievements

・LX-2細胞と肝癌細胞と共培養すると、LX-2細胞のオートファジーが促進し、肝癌細胞の増殖が促進した。共培養により発現が上昇し、Atg7欠損により上昇が抑制される分泌タンパクを網羅的解析で探索し、発現の変動が最も大きいGDF15に着目した。GDF15の添加は肝癌細胞のERK・AKTをリン酸化し、肝癌細胞数を増加させた。GDF15の受容体であるGFRALを欠損させた肝癌細胞では、LX-2細胞と共培養しても増殖促進効果を示さなかった。GDF15欠損LX-2細胞では、肝癌細胞と共培養時の細胞増殖促進効果は抑制され、共移植したゼノグラフト腫瘍の腫瘍増大速度は抑制された。肝星細胞特異的GDF15欠損マウスにNASH肝発癌を誘導したところ、野生型マウスに比して形成された最大腫瘍径は有意に小さく、腫瘍部のKi67陽性細胞は減少した。
・CL2細胞にBcl-2/-xL/-w阻害剤であるABT-737を投与してアポトーシスを誘導すると、Gab1のリン酸化は認めなかったが、Gab1の断片化・p35-Gab1が出現した。siRNAによりGab1をノックダウンしてABT-737を投与すると、Bcl-xLの発現は低下しアポトーシスが亢進した。p35-Gab1を強制発現するとBcl-xLの発現は増加した。肝細胞特異的にMcl-1を欠損させたマウスは、持続的な肝細胞アポトーシスが惹起される。このマウスの肝臓では、Gab1のリン酸化は認めなかったがp35-Gab1の出現を認めた。Gab1単独欠損マウスでは血清ALTの上昇は認めないが、Mcl-1およびGab1ダブル欠損マウスではMcl-1欠損マウスに比し、肝臓におけるBcl-xL発現は低下し、肝細胞アポトーシスは増悪した。また、線維化は進展し、肝発癌率も増加した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Gab1 in livers with persistent hepatocyte apoptosis has an antiapoptotic effect and reduces chronic liver injury, fibrosis and tumorigenesis. (2021)
  • Author(s): Mizutani N, Hikita H, Saito Y, Myojin Y, Sato K, Urabe M, Kurahashi T, Shiode Y, Sakane S, Murai K, Nozaki Y, Kodama T, Sakamori R, Yoshida Y, Tatsumi T, Takehara T.
  • Journal Title: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00370.2020.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Persistent hepatocyte apoptosis promotes tumorigenesis from diethylnitrosamine-transformed hepatocytes through increased oxidative stress, independent of compensatory liver regeneration. (2021)
  • Author(s): Nozaki Y, Hikita H, Tanaka S, Fukumoto K, Urabe M, Sato K, Myojin Y, Doi A, Murai K, Sakane S, Saito Y, Kodama T, Sakamori R, Tatsumi T, Takehara T.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 11 Pages: 3363
  • DOI: 10.1038/s41598-021-83082-7.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hepatic Stellate Cells in Hepatocellular Carcinoma Promote Tumor Growth Via Growth Differentiation Factor 15 Production. (2021)
  • Author(s): Myojin Y, Hikita H, Sugiyama M, Sasaki Y, Fukumoto K, Sakane S, Makino Y, Takemura N, Yamada R, Shigekawa M, Kodama T, Sakamori R, Kobayashi S, Tatsumi T, Suemizu H, Eguchi H, Kokudo N, Mizokami M, Takehara T.
  • Journal Title: Gastroenterology. Volume: 160 Pages: 1741-1754
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2020.12.015.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 肝癌微小環境における肝星細胞のオートファジーを介したGDF15の意義 (2020)
  • Author(s): 明神悠太、疋田隼人、竹原徹郎
  • Organizer: 第56回日本肝臓学会総会
• [Presentation] アダプター蛋白Gab1は肝細胞アポトーシス・肝線維化・肝発癌を抑制する (2020)
  • Author(s): 水谷直揮、疋田隼人、齋藤義修、吉田雄一、小玉尚宏、阪森亮太郎、巽智秀、竹原徹郎
  • Organizer: 第56回日本肝臓学会総会
• [Presentation] Hepatic stellate cell autophagy promotes HCC progression via GDF15 (2020)
  • Author(s): Yuta Myojin, Hayato Hikita, Masaya Sugiyama, Takahiro Kodama, Yuki Makino, Ryoko Yamada, Tasuku Nakabori, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Masashi Mizokami, Tetsuo Takehara
  • Organizer: The Digital International Liver Congress of the European Association for the Study of the Liver
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝星細胞がオートファジー依存的に分泌するGDF15は肝細胞癌の進展に寄与する (2020)
  • Author(s): 明神悠太、疋田隼人、小玉尚宏、牧野祐紀、阪森亮太郎、巽智秀、溝上雅史、江口英利、竹原徹郎
  • Organizer: 第79回日本癌学会学術総会
• [Presentation] GDF15 secreted by hepatic stellate cells accelerates HCC progression in an autophagy-dependent manner (2020)
  • Author(s): Yuta Myojin, Hayato Hikita , Masaya Sugiyama, Takahiro Kodama, Yuki Makino, Ryoko Yamada, Ryotaro Sakamori, Tomohide Tatsumi, Masashi Mizokami, Tetsuo Takehara
  • Organizer: The Liver Meeting Digital Experience
  • Int'l Joint Research