2019 Fiscal Year Annual Research Report
活性化星細胞はサイトグロビンを介して肝細胞のがん化に直接的に関与するか？
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19H03641
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
河田 則文 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (30271191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松原 三佐子 (佐藤) 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任講師 (00635120)
LE THITHANHTHUY 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任講師 (10572175)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 肝線維化 / 肝硬変 / 肝がん / 星細胞 / サイトグロビン / ヒドロキシラジカル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝がんは病因を問わず多くの場合慢性肝障害に伴う線維化肝から出芽する。しかしながら、線維化やその主役を演じる活性化星細胞（hepatic stellate cells, HSCs）が発がんにどのように関与するかは未だ明らかではない。私たちは肝ではHSCsのみに発現するグロビン蛋白質の一つであるCytoglobin（CYGB）を発見し、グロビンに共通の蛋白機能を解明すると同時に、Cygb欠損マウスを用いた数種のin vivo肝障害モデルによりHSCsにおけるCYGB欠損が肝炎症・線維化反応を増強させ、延いては肝発がんを促進することを証明してきた。また、CYGBはHSCs活性化の鍵因子であり、その欠損は活性酸素や生理活性因子、細胞外マトリックスの過剰産生を惹起した。以上のこれまでの成果を下に、本年度はHSCsにおけるCYGBの発現調節機構を詳細に解析すると同時に、CYGB-HSC軸が隣接する肝細胞のDNA損傷を通じた発がんにどのように寄与するかについて解明する研究に着手した。その結果、HSCsのCYGB発現が・OHラジカル消去に関わり、その欠損がDNA酸化障害を助長することを見出した。本研究成果により線維化肝とHSCsの肝細胞がん化に対する直接的証拠をさらに解明すべく研究を継続している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度、HSCsのCYGB発現に及ぼすTransforming growth factor-beta（TGF-β）の関与を検討した。はHSCs活性化を誘導し肝線維化に関わるがTGF-βのCYGB発現に及ぼす影響は全く検討されていない。今回我々はTGF-βが濃度ならびに時間依存的にヒトHSCsにおけるCYGB発現を負に制御し、αSMA発現と鏡面像になることを見出した。さらにこのメカニズムについて、① Smad 2の関与、② Smad 2が結合する転写因子としてSP3の関与、③Smad2/SP3が結合するCYGB遺伝子のプロモーター領域について解明した。
次にTGF-βによりCYGB発現が低下した場合について、HSCsが酸化ストレスに脆弱となり、DNA損傷（8-OHdG陽性）となることを明らかとした。酸化ストレスを生じるラジカルには様々なものが存在するが、CYGBは特にヒドロキシラジカル（・OH）を消去する能力に優れることを解明し、・OHによる酸化DNA損傷は確かにCYGBの過剰発現で制御されることを解明した。
さらに、ヒトの肝病態で上記の現象があるのかについて検討を加えた結果、ヒト非アルコール性脂肪性肝炎の線維化部のリン酸化Smad 2が発現する活性化HSCsではCYGB発現が消失しており、そのようなHSCsでは8-OHdG陽性のDNA損傷が生じていることが判明した。
以上のように、本年度に大きな研究成果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒト肝がんは多くの場合、I型コラーゲンやαSMA陽性MFBが豊富な皮膜や線維性隔壁に包まれて成長するため、発生当初から線維化を形成する活性化HSCsと肝細胞間には相互作用があり肝細胞のがん化や成長に関係する事が推測されるがその直接的証拠はない。臨床サンプルを用いた予備的検討では上述したように線維性隔壁に接した肝がん細胞や活性化HSCsでは酸化ストレスマーカー4-HNEやDNA損傷マーカー8-OHdGが高発現している。我々はヒトHSCsにおけるCYGB発現を増減させる技術開発を行ってきたため、肝細胞との共培養系を用いる事で細胞間相互作用による肝細胞酸化ストレスやDNA損傷についてさらに検討を進める。
(1)CYGB発現を調整したHSCsとHepG2細胞との共培養：共培養により肝細胞側の酸化ストレスマーカー4-HNE、8-OHdG発現による酸化的DNA損傷の有無、γH2AX発現によるDNA double-strand break の有無を検討する。この場合、TGF-βをはじめとする発がん関連因子（成長因子、サイトカイン、ケモカイン等）やH2O2の存在で反応が加速されるか検討する。
(2)上記の検討に関して申請者らはCYGBが低発現した場合に肝細胞DNA障害が生じると推測している。その機序について、a) CYGB発現低下によるH2O2などの活性酸素過剰産生によるのか、b)HSCs由来の脂質、ペプチドなどの因子によるのかをHSCs由来エクソソームも含めて網羅的に解析する。
(3)さらにCYGBのON/OFF条件で共培養しているHepG2側にどのような遺伝子発現変動が生じるのかについてmRNA, microRNAアレイ解析やRayBiotech社のタンパクアレイを用いて産生レベルに変化が生じるタンパクのクラスター解析を行う。
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[Journal Article] Obesity and hiatal hernia may be non-allergic risk factors for esophageal eosinophilia in Japanese adults.2019
Author(s)
Tanaka F, Fukumoto S, Morisaki T, Otani K, Hosomi S, Nagami Y, Kamata N, Taira K, Nakano A, Kimura T, Yamagami H, Tanigawa T, Morikawa H, Watanabe T, Kawada N, Hirata K, Fujiwara Y.
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Journal Title
Esophagus
Volume: 16
Pages: 309-315
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Interstitial pneumonia suspected during regorafenib administration and exacerbated by subsequent therapy with lenvatinib for unresectable hepatocellular carcinoma.2019
Author(s)
Kotani K, Enomoto M, Okada M, Yoshida K, Motoyama H, Fujii H, Hagihara A, Uchida-Kobayashi S, Morikawa H, Murakami Y, Tamori A, Kawada N.
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Journal Title
Clin J Gastroenterol
Volume: 12
Pages: 355-360
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] HOMA-IR: An independent predictor of advanced liver fibrosis in nondiabetic non-alcoholic fatty liver disease.2019
Author(s)
Fujii H, Imajo K, Yoneda M, Nakahara T, Hyogo H, Takahashi H, Hara T, Tanaka S, Sumida Y, Eguchi Y, Chayama K, Nakajima A, Nishimoto N, Kawada N; Japan Study Group of Nonalcoholic Fatty Liver Disease.
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Journal Title
J Gastroenterol Hepatol
Volume: 34
Pages: 1390-1395
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association between Functional Dyspepsia and Gastric Depressive Erosions in Japanese Subjects.2019
Author(s)
Tanaka F, Tominaga K, Fujikawa Y, Morisaki T, Otani K, Hosomi S, Nagami Y, Kamata N, Taira K, Nakano A, Kimura T, Yamagami H, Tanigawa T, Morikawa H, Fukumoto S, Watanabe T, Kawada N, Hirata K, Fujiwara Y.
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Journal Title
Intern Med
Volume: 58
Pages: 321-328
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Renal Shear Wave Velocity Measurement can Predict the Response to Tolvaptan Treatment for Hepatic Ascites2019
Author(s)
Hiroyuki Motoyama, Koji Rinka, Ayane Kasamatsu, Hiroko Ikenaga, Maito Suoh, Naoshi Odagiri, Kanako Yoshida, Kohei Kotani, Atsushi Hagihara, Sawako Uchida-Kobayashi, Masaru Enomoto, Akihiro Tamori, Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Wisteria Floribunda Agglutinin Positive MAC-2-Binding Protein Predicts Esophagogastric Varices in Cirrhotic Patients with Chronic Hepatitis C Virus Infection Treated with IFN-Free Direct-Acting Antiviral Agent2019
Author(s)
Sawako Uchida-Kobayashi, Kanako Kikukawa, Akihiro Tamori, Naoshi Odagiri, Kanako Yoshida, Kohei Kotani, Hiroyuki Motoyama, Atsushi Hagihara, Hideki Fujii, Masaru Enomoto, Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Histological Evaluations after Achieving a Sustained Virologic Response to DirectActing Antiviral Treatment for Chronic Hepatitis C in a Short Term2019
Author(s)
Masaru Enomoto, Yutaka Yasui, Misako Sato-Matsubara, Yoshihiro Ikura, Akihiro Tamori, Ritsuzo Kozuka, Etsushi Kawamura, Atsushi Hagihara, Hideki Fujii1, Sawako Uchida-Kobayashi, Yoshiki Murakami, Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Noninvasive Assessment of Portal Hemodynamics Using Per-Rectal Portal Scintigraphy: A Comparison with Hepatic Venous Pressure Gradient2019
Author(s)
Kohei Kotani, Sawako Uchida-Kobayashi, Naoshi Odagiri, Kanako Yoshida, Hiroyuki Motoyama, Atsushi Hagihara, Hideki Fujii, Masaru Enomoto1, Shinichi Hamamoto, Atsushi Jogo, Akira Yamamoto, Shigeaki Higashiyama, Joji Kawabe, Akihiro Tamori, Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Direct-Acting Antiviral Treatment can Prolong Disease-free Survival after Curative Treatment of HCV-related, Primary Hepatocellular Carcinoma in Patient with Advanced Fibrosis2019
Author(s)
Hiroko Ikenaga, SawakoUchida-Kobayashi, Naoshi Odagiri, Kanako Yoshida, Kohei Kotani, Hiroyuki Motoyama, Atsushi Hagihara, Hideki Fuji, Masaru Enomoto, Akihiro Tamori, Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] TGF-β1 transcriptionally repressed cytoglobin expression and enhanced H2O2-induced oxidative DNA damage in activated HSCs.2019
Author(s)
Misako Sato-Matsubara, Yoshinori Okina, Tsutomu Matsubara, Atsuko Daikoku1, Krista Rombouts, Le Thi Thanh Thuy, Hideki Fujii1, Kazuo Ikeda, Katsutoshi Yoshizato, Massimo Pinzani, and Norifumi Kawada
Organizer
JSH international Liver Conference
Int'l Joint Research
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[Presentation] Prospective Multicenter study of Glecaprevir plus Pibrentasvir combination therapy for patients with chronic hepatitis C2019
Author(s)
Tamori A, Iwasa M, Inoue K, Kagawa T, Takaguchi K, Minami M, Iwasaki Y, Nouso K, Hai H, Enomoto M, Kawada N.
Organizer
54th European Association for the study of the liver diseases (Vienna)
Int'l Joint Research
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[Presentation] 切除不能肝細胞癌に対する 1 次から 3 次治療の全身化学療法としてのレンバチニブ治療2019
Author(s)
周防舞仁, 萩原 淳司, 笠松 彩音, 岡田 雅子, 小田桐 直志, 吉田 香奈子, 小谷 晃平, 元山 宏行, 藤井 英樹, 打田 佐和子, 榎本 大, 森川 浩安, 村上 善基, 田守 昭博, 新川 寛二, 田中 肖吾, 竹村 茂一, 久保 正二, 河田 則文
Organizer
第55回 日本肝臓学会総会
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[Presentation] Standardized uptake valueを用いたアシアロシンチグラフィによる新たな肝予備能評価2019
Author(s)
小谷晃平,打田 佐和子, 小田桐 直志, 吉田 香奈子, 元山 宏行, 藤井 英樹, 萩原 淳司, 森川 浩安, 榎本 大, 田守 昭博, 河田 則文
Organizer
第55回 日本肝臓学会総会
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[Presentation] 肝炎ウイルス制御下における組織学的な脂肪沈着の程度と関連因子の検討2019
Author(s)
岡田雅子,小谷 晃平, 田守 昭博, 笠松 彩音, 周防 舞仁, 小田桐 直志, 吉田 香奈子, 元山 宏行, 藤井 英樹, 打田 佐和子, 榎本 大, 村上 善基, 河田 則文
Organizer
第55回 日本肝臓学会総会
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[Presentation] HCV genotype2型に対するDAA治療の効果と安全性に関する薬剤レジメンの比較2019
Author(s)
和田 響子, 田守 昭博, 小谷 晃平, 吉田 香奈子, 元山 宏行, 藤井 英樹, 石津 弘隆, 萩原 淳司, 打田 佐和子, 森川 浩安, 榎本 大, 村上 善基, 河田 則文
Organizer
第55回 日本肝臓学会総会
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