2020 Fiscal Year Annual Research Report

Biliary homeostasis regulated by extracellular vesicles and its dysregulation resulting in liver diseases

Research Project

Project/Area Number	19H03632
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	上野義之山形大学, 医学部, 教授 (70282126)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	胆管上皮細胞 / 細胞外小胞
Outline of Annual Research Achievements	「胆道系の恒常性維持は、胆汁中のEVに含まれる分子を介した伝達システムを用いた胆道を構成する細胞同士のクロストークにより成立されているのではないか？」という中心仮説を立て、それを示すために「①肝細胞由来のEVと胆管上皮細胞由来のEVは異なる成分を持つ、②それぞれのEV中の分子は下流の胆管上皮細胞に対して異なる細胞生物学的意味を持つ、③胆汁うっ滞性肝疾患ではEVに含まれる因子がさらに周囲の胆管上皮細胞の病態形成に影響する」という仮説を立てた。本年度研究では胆汁中EVの胆管上皮細胞及び腸上皮細胞に対する作用の検討もおこなった。上記NTA法で確認した分離EVを、培養ヒト及びマウス胆管上皮細胞の微絨毛を有する管腔側より添加し、細胞の変化を生理学的（胆汁分泌能、重炭酸濃度）、免疫学的（細胞内各種サイトカインmRNAの変化、管腔側培養上清中のフロービーズアレイアッセイ）、線維化能（MMPやコラーゲン産生能）について検討する。さらにEV添加された胆管上皮細胞から二次的に新たに放出されるEVを基底側腔及び管腔側よりそれぞれ回収し、２次的な細胞間クロストークの検討を行なった。R2年度は胆汁うっ滞性肝疾患ではEVに含まれる因子がさらに周囲の胆管上皮細胞の病態形成に影響するかを検討するためのin vitroおよびin vivo実験系の確立を開始した。ⅰ）まず上記①で開発した手法で得られたヒト疾患（原発性硬化性胆管炎PSCなど）からの胆汁臨床検体から分離したEV、およびⅱ）胆汁うっ滞性肝疾患マウスモデル（NODC3C4マウスPBCモデル）から分離したEVを用いて、それぞれをin vitroの極性を保った培養系の管腔側に添加実験を行い，生理学的な機能（重炭酸分泌能、cAMP濃度）、免疫学的パラメーター（サイトカイン産生能、HLA表出、細胞老化）、及び線維化（コラーゲン産生、MMP産生能）を測定した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 細胞株や動物モデルの準備状況も良好であり、機器の異常もないため予定通りに進捗している。
Strategy for Future Research Activity	R2年度に引き続き、i)ヒト疾患（原発性硬化性胆管炎PSCなど）からの胆汁臨床検体から分離したEV、およびⅱ）胆汁うっ滞性肝疾患マウスモデル（胆管結紮BDLモデル、NODC3C4マウスPBCモデル）から分離したEVを用いて、それぞれをin vitroの極性を保った培養系の管腔側に添加実験を行い，生理学的な機能（重炭酸分泌能、cAMP濃度）、免疫学的パラメーター（サイトカイン産生能、HLA表出、細胞老化）、及び線維化（コラーゲン産生、MMP産生能）を測定しEVの果たす生理学的役割について正常状態と疾患時に分けて検討して病態形成にかかわる役割を明らかにする。。

Research Products
(1 results)

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 1 results, Open Access: 1 results)

[Journal Article] Utility of Claudin-3 in extracellular vesicles from human bile as biomarkers of cholangiocarcinoma.2021
- Author(s)
  Ikeda C, Haga H, Makino N, Inuzuka T, Kurimoto A, Ueda T, Matsuda A, Kakizaki Y, Ishizawa T, Kobayashi T, Sugahara S, Tsunoda M, Suda K, Ueno Y.
- Journal Title
  
  Sci Rep.
  
  Volume: 11 Pages: 1195
- DOI
  10.1038/s41598-021-81023-y.
- Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research