2019 Fiscal Year Research-status Report
非アルコール性脂肪性肝炎の線維化進行と肝発癌を予測する新規バイオマーカーの開発
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19K17415
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Research Institution | Kansai Medical University |
Principal Investigator |
山口 隆志 関西医科大学, 医学部, 講師 (10730202)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | NASH / Smad3 / TGF-beta / hepatocellular carcinoma / phospho-isoforms |
Outline of Annual Research Achievements |
肝線維化と発癌に関わるTGF-betaシグナルはリン酸化Smadを介して伝達される。報告者らは部位特異的Smadリン酸化抗体(pSmad3C抗体,pSmad3L抗体)を用いた検討を通して、Smad3のリンカー部がリン酸化されたpSmad3Lは癌化シグナルとして、C末端がリン酸化されたpSmad3Cは癌抑制シグナルとして働くことを報告した(Cancers. 2018 5;10(6):183)。慢性肝疾患において肝線維化は重要な発癌の危険因子であるが、非アルコール性脂肪肝炎(NASH)ではウイルス性肝疾患と異なり、非硬変肝で発癌がみられる一方、発癌を伴わない肝硬変症例も多くみられるため、線維化とは独立した発癌のバイオマーカーが求められる。 そこで、長期経過観察が可能であったNASH30症例についてpSmad3C抗体、pSmad3L抗体を用いて免疫組織染色を行い肝細胞におけるSmadのリン酸化状態と発癌や線維化との関連を検討した。 NASHの軽度線維化(stage1,2)14例中2例は発癌しており、発癌した2例はともにpSmad3Lは増加しpSmad3Cは低下していた。高度線維化(stage3,4)16例中5例は10年以上の経過観察で発癌を認めず、それら5例はpSmad3Lの増加がなくpSmad3Cは低下していなかった。pSmad3Lが豊富な12例中11例で発癌を認めたが、pSmad3Lの乏しい18例のうち発癌を認めたのは2例のみであった(log-rank 0.0009)。対照的にpSmad3Cが乏しい15例中12例で発癌したが、pSmad3Cが豊富な15例のうち1例でのみ発癌した(log-rank 0.0022)。 NASH肝細胞におけるpSmad3Lの増加とpSmad3Cの低下は、線維化とは独立した発癌の重要な危険因子であり発癌リスクを評価するための重要なバイオマーカーとなりうる。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、臨床検体を用いた検討を行いその成果を報告した。 NASHと診断され、その後長期経過観察が可能であった症例を対象に免疫組織学的検討を行った。その結果、NASH肝細胞において癌化シグナルであるpSmad3Lと癌抑制シグナルであるpSmad3Cは線維化とは独立した発癌のバイオマーカーとなりうることを確認した。 一方で、線維化シグナルであるリンカー部とC末端の両方がリン酸化したSmad2(pSmad2L/C)については予想と異なり、線維化stageとの相関は確認できなかった。これは、Smad2が門脈域にある星細胞と小葉内の肝細胞で異なる動態を示すためと推察したが、門脈域が十分確認できないヒトの肝生検標本では門脈域と小葉内での染色の違いを確認することはできなかった。次年度以降に、マウスを用いた実験で明らかにしたい。
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Strategy for Future Research Activity |
次年度はNASHモデルマウスのひとつであるSTAMマウスを用いて研究を進めることを計画している。STAMマウスは生後2日後にストレプトゾシンを皮内投与し4週後より高脂肪食を投与する。ストレプトゾシンにより膵ベータ細胞に障害を受け低インスリン血症、高血糖、インスリン抵抗性をきたし、6週齢で脂肪肝、8週齢で脂肪性肝炎を呈し、12週齢で線維化が出現し、20週で100%肝癌を発症するモデルである。経時的な各病期(6週齢、8週齢、12週齢、20週齢)におけるSmad2およびSmad3のリン酸化動態を免疫組織学的に検討する。また、当研究室で開発した部位特異的リン酸化Smad抗体を用いたサンドイッチELISA法を用いて定量的に解析し、ヒトの肝生検標本で得られた結果を確認する。 さらに、線維化シグナルであるリンカー部とC末端の両方がリン酸化したSmad2(pSmad2L/C)について、肝細胞と星細胞で異なるシグナル動態があるかどうか、STAMマウスの肝組織から星細胞と肝細胞をそれぞれ単離してリン酸化Smad2の程度をELISA法を用いて比較検討する。
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Causes of Carryover |
当初、NASH発癌モデルマウス(STAMマウス)を用いた検討と、10年以上経過観察ができているNASH患者を対象にした免疫組織学的検討を並行して行うことを計画していたが、臨床検体を用いた検討で成果が得られたため、本年度はそれらについて学会報告、論文投稿を行った。NASH発癌モデルマウス(STAMマウス)を用いた検討は次年度に行うこととしたため、繰り越しが生じた。
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Research Products
(2 results)