Identification of the metastatic mechanism of keratin 19 positive cancer stem cells and novel therapeutic targets in hepatocellular carcinoma

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K16305
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 河合 隆之 京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (00813867)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 肝細胞癌 / 癌幹細胞

Outline of Annual Research Achievements

当研究室ではこれまでに、肝細胞癌においてKeratin 19が癌幹細胞マーカーとなること、K19陽性癌幹細胞はTGFb/Smad pathwayの活性化を背景とした高い悪性形質を示し、癌の転移や再発に関与することを示してきた。本研究は、高悪性度なK19陽性肝細胞癌における転移・再発メカニズムを明らかにし、新規治療標的を創出することを目的としている。
まず、臓器の細胞成分を薬剤によって除去し細胞外基質のみを得る脱細胞化技術を用いて獲得したラット正常肝/線維化肝由来脱細胞化肝臓を用いて肝細胞癌の3次元立体培養を行った。その結果、線維化肝由来脱細胞化肝臓ではK19陽性癌幹細胞が維持されやすく、高い浸潤・転移形質を有した腫瘍が形成された。また、線維化肝由来脱細胞化肝臓で培養された肝細胞癌ではsnail, Matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) といった上皮間葉転換に関わる遺伝子が高発現していることが判明した。さらに、各種抗体を用いた免疫染色の結果、線維化肝からのシグナルを介したTGFb/Smad pathwayの活性化が線維化肝由来脱細胞化肝臓におけるK19陽性細胞の維持・悪性形質発現機構となっている可能性が示唆された。
続いて、肝細胞癌臨床検体を用いた解析を行った。K19陽性肝細胞癌症例の臨床背景と肝線維化の関係について解析では、K19発現は肝細胞癌における独立予後不良因子であり、その発現は肝線維化の進行度と有意な相関があることが判明した。また、K19陽性肝細胞癌検体の遺伝子変異を網羅的に解析した結果、TGFb/Smad pathwayの調節に関わるタンパク質をコードする遺伝子に変異が生じていることが判明した。

Research Products

• [Journal Article] Preoperative risk score for prediction of long-term outcomes after hepatectomy for intrahepatic cholangiocarcinoma: Report of a collaborative, international-based, external validation study (2020)
  • Author(s): Brustia R, Langella S, Kawai T, Fonseca GM, Schielke A, Colli F, Resende V, Fleres F, Roulin D, Leyman P, Giacomoni A, Granger B, Fartoux L, De Carlis L, Demartines N, Sommacale D, Sanches MD, Patrono D, Detry O, Herman P, Okumura S, Ferrero A, Scatton O, Uemoto S, Perdigao F, et al.
  • Journal Title: European Journal of Surgical Oncology Volume: 46 Pages: 560～571
  • DOI: 10.1016/j.ejso.2019.10.041
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Impact of cirrhosis in patients undergoing laparoscopic liver resection in a nationwide multicentre survey (2020)
  • Author(s): Hobeika C, Fuks D, Cauchy F, Goumard C, Soubrane O, Gayet B, Salam E, Cherqui D, Vibert E, Scatton O, Nomi T, Oudafal N, Kawai T, Komatsu S, Okumura S, et al.
  • Journal Title: British Journal of Surgery Volume: 107 Pages: 268～277
  • DOI: 10.1002/bjs.11406
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Laparoscopic right hepatectomy using the caudal approach is superior to open right hepatectomy with anterior approach and liver hanging maneuver: a comparison of short-term outcomes (2020)
  • Author(s): Yoh Tomoaki、Cauchy Fransois、Kawai Takayuki、Schneck Anne-Sophie、Le Roy Bertrand、Goumard Claire、Sepulveda Ailton、Dokmak Safi、Farges Olivier、Scatton Olivier、Soubrane Olivier
  • Journal Title: Surgical Endoscopy Volume: 34 Pages: 636～645
  • DOI: 10.1007/s00464-019-06810-1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Involvement of liver cirrhosis in keratin 19-positive cancer stem cells associating human hepatocellular carcinoma (2020)
  • Author(s): Takayuki Kawai, Takamichi Ishii, Yuya Miyauchi, Satoshi Ogiso, Ken Fukumitsu, Shinji Uemoto
  • Organizer: The 14th World Congress of the International Hepato-Pancreato-Biliary Association
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Caudal approach in laparoscopic liver resection for tumors in the Segment 1 (2020)
  • Author(s): Takayuki Kawai, Kohta Iguchi, Ryo Kamimura, Hiroaki Terajima
  • Organizer: The 14th World Congress of the International Hepato-Pancreato-Biliary Association
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] KRAS野生型大腸癌同時性肝転移に対する系統的肝切除の腫瘍学的有用性 (2020)
  • Author(s): 河合隆之， 石井隆道， 内田洋一朗， 岡本共弘， 井口公太， 上村良， 小木曾聡， 福光剣， 上本伸二 ， 寺嶋宏明
  • Organizer: 第75回日本消化器外科学会総会