P. gingivalis感染によるNASH関連肝癌促進メカニズムの網羅的解析

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18478
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 坂本 真一 広島大学, 病院(歯), 歯科診療医 (60848084)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Porphyromonas gingivalis / NASH関連肝癌 / AKT

Outline of Annual Research Achievements

アルコール性脂肪性肝炎(Nonalcoholic Steatohepatitis; NASH)はメタボリックシンドロームの肝臓での表現型の1つである。申請者は学位研究で、歯周病原細菌であるPorphyromonas gingivalis (P.g.)歯性感染が、高脂肪食(HFD)誘導NASHマウスモデルの肝癌発生を促進し、感染群の背景肝では細胞増殖や細胞生存を制御するAKT発現が上昇する事を確認した。そこで本研究では、AKTを基盤とした発癌経路解析のため、次世代シークエンスを用いたマウス肝組織のトランスクリプトーム解析を行い、P.g.によるNASH関連肝癌発生促進メカニズムを解明するとともに、NASH関連肝癌患者の肝組織を用いP.g.感染の有無によるAKTや関連タンパクの発現状況を比較し、NASH関連肝癌発生促進におけるP.g.感染によるAKT経路活性化の重要性を明らかにすることを目的としている。学位研究時の実験にて、生後5週齢マウスにHFDを8週間投与し、P.g.を60週歯性感染させたHFD-P.g.(+)群とHFD-P.g.(-)群の肝臓を凍結保存している。初年度は、これらの凍結肝組織の背景肝を用いて、トランスクリプトーム解析 (mRNA 発現解析)を行い、その結果、複数のAKT経路関連因子が変動している事を確認した。各因子の具体的な相互関係を明らかにするため、また、通常食(CD)投与群とHFD群におけるmRNA発現の変化も確認するため、令和3年度はさらに通常食(CD)投与群であるCD-P.g.(+)群とCD-P.g.(-)群を加え、n数を各群2に増やした上で、追加でトランスクリプトーム解析を行い、それに加えpathway解析を行った。HFD投与とP.g.感染の相互作用により変動する遺伝子群やシグナル経路が明らかとなり、初年度と比較しより具体的なデータが得られた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

初年度にｎ=1で行った網羅的な解析で得られた複数のAKTシグナル関連因子を個別に検討したが、全体としてどのシグナル経路が活性化しているかを特定することは困難であった。各群n=1で網羅的解析を行っていたため、各因子にサンプル間でブレが生じ、データの信頼性が不十分であった可能性が考えられたため、今年度はｎ数を増やして改めて網羅的解析を行った。その為に候補遺伝子毎の解析/検証の部分が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度に得られた関連シグナル経路について、マウス及びヒト材料を用いて可能性の高いものから順に検討する予定である。

Causes of Carryover

初年度に行ったRNA-seqのデータを基に具体的なシグナル経路を予測する事が予想以上に困難であり、n数を増やしての追加の網羅的解析が必要となり、個々の因子の解析に至らなかったため。コロナウイルス感染症による影響で学会に参加する機会が減ったことも影響している。次年度使用額と翌年度分として請求した助成金は、主として網羅的解析の結果得られた候補因子の免疫組織化学的検討に使用する予定である。