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2021 Fiscal Year Annual Research Report

肝微小環境の構造理解に基づく新たな代謝性肝疾患治療の確立

Research Project

Project/Area Number 21H04823
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

本多 政夫  金沢大学, 保健学系, 教授 (00272980)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀本 勝久  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 招聘研究員 (40238803)
土居 信英  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50327673)
岡田 光  金沢大学, 医薬保健学総合研究科, 特任助教 (50788916)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Keywords肝微小環境 / 類洞内皮細胞 / Sema6A / 肝再生 / 線維化
Outline of Annual Research Achievements

NASHは脂肪化・炎症・線維化を伴って進行し、肝不全や肝発癌発生の要因となる。本申請では、Sema6Aの肝類洞内皮における本来の生理機能を解き明かすことにより、肝再生機構、肝類洞の細動脈化機構、線維化、炎症の機転を解明することを目的とする。また、Sema6Aの発現低下と自律神経系路の分布異常との関連を明らかにし、自律神経制御異常によって引き起こされる肝の代謝障害の機序を解明する。
本年度はCDH5-cre/Sema6Afl/fl/Rosa26-tdTomatoを用いて四塩化炭素肝線維化モデルにおけるSema6A-KO細胞のfateをlinage traceにて検討した。類洞内皮Sema6A-KO細胞はαSMA陽性肝星細胞との接着を消失し、コントロールマウスと比較して約30%の低下が見られた。また一部でコラーゲンを産生する細胞も認められEndoMT(内皮間葉移行)の存在が示唆された。Sema6A-PlxinA2シグナルの詳細を検討し、PlxinA2の細胞内ドメインと結合するRND3のシグナル伝達に必須の燐酸化部位を同定した。Sema6A-PlxinA2シグナルを制御する化合物のスクリーニングのため、独自開発の「パスウェイ変動探索システム」を用いて、米国Broad Instituteの1309種の化合物変動データ、FDA承認薬107種の化合物変動データの超幾何分布に基づくパスウェイ解析を実行し、33の候補化合物を得た。肝細胞選択的なSema6Aのdeliveryを目的に送達効率の高い来膜透過促進ペプチドS39を新たに見出した。さらに、様々な抗原に結合するVHドメイン抗体を創出できる系を確立し、PlxnA2に対するVHドメイン抗体の作成のため、ビーズ固定用のタグを融合したPlxnA2細胞外ドメイン発現用プラスミドを作成し、HEK293細胞で発現した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

類洞内皮細胞特異的Sema6A-KOマウスは、四塩化炭素(CCL4)、胆管結紮(BDL)、超高脂肪コリン欠乏メチオニン減量飼料(CDAHFD)、メチオニンコリン欠乏飼料(MCD)の4種類の線維化モデルでコントロールマウスと比較して肝線維化形成の顕著な増悪が認められる。本年度はCDH5-cre/Sema6Afl/fl/Rosa26-tdTomatoを用いて四塩化炭素肝線維化モデルにおけるSema6A-KO細胞のfateをlinage traceにて検討し、Sema6aがKOされた類洞内皮細胞とαSMA陽性肝星細胞の隣接率がコントロールマウスと比較して約30%低下を認めた。また一部の細胞で、EndoMT(内皮間葉移行)の存在が確認された。
Sema6A-PlxinA2シグナルを制御する化合物のスクリーニングのため独自開発の「パスウェイ変動探索システム」に入力した。パスウェイ変動探索システムは、米国Broad Instituteが作成した1309種の化合物変動データ、及び独自に構築したFDA承認薬107種の化合物変動データについて、超幾何分布に基づくパスウェイ解析を実行し、33化合物が得られた。
当初の計画で予定していた既存の一本鎖抗体がマウスではなくヒトASGRに結合する抗体であったことと、VHとVLを人工的なリンカーで連結した一本鎖抗体よりもVHのみからなる単一ドメイン抗体のほうが免疫原性のリスクも少なく大量発現も容易であることから、ヒトASGRとマウスASGR(類似性80%)の両方に結合するVHドメイン抗体をmRNAディスプレイ法により新たに創出することにした。Sema6Aとの融合タンパク質の調製は未施行であるが、PlxnA2をターゲットとしたVHドメイン抗体の作成のための準備を終えることができたので、計画全体としてはおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

類洞内皮特異的Sema6A-KOマウスの部分肝切除モデルを用いてSema6Aの肝再生における役割を明らかにする。CDH5-cre/Sema6Afl/fl/Rosa26-tdTomatoマウスを用いて、肝線維化形成に伴う類洞内皮細胞の小孔の損失を電子顕微鏡で観察し、類洞内皮細胞自体の遺伝子発現変動解析を行う。肝微小循環実験モデルを用いて、門脈内にSema6A蛋白を注入することで、脳内の自律神経の変動が認められることを確認した。Sema6Aの自律神経系に於ける役割を、更に検討していく。
33化合物について、適応疾患、薬効機序、標的分子などをFDA、PMDA、DrugBankから組織的に収納したデータセットに基づいて化合物の特性を整理している。今後、リン酸化解析を実行し、Sema6A-PlxnA2とSema3C-PlxnA2の下流シグナルの相異を検出し、33化合物から更なる絞り込みを行う。
ヒトVHドメイン抗体ライブラリーと抗原(Bait)となるビオチン様タグ付きヒトPlxnA2、マウスASGRおよびヒトASGRを用いて、それらに結合するVHドメイン抗体をmRNAディスプレイ法により創出する。得られたヒトASGRとマウスASGRの両方に結合するVHドメイン抗体とSema6Aとの融合タンパク質を調製し、肝細胞由来培養細胞や初代肝細胞の表面に選択的にdeliveryされることを確認する。

  • Research Products

    (29 results)

All 2022 2021

All Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 13 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Dickkopf-1 Promotes Angiogenesis and is a Biomarker for Hepatic Stem Cell-like Hepatocellular Carcinoma2022

    • Author(s)
      Suda Tsuyoshi、Yamashita Taro、Sunagozaka Hajime、Okada Hikari、Nio Kouki、Sakai Yoshio、Yamashita Tatsuya、Mizukoshi Eishiro、Honda Masao、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 2801~2801

    • DOI

      10.3390/ijms23052801

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] BMP9-ID1 Signaling Activates HIF-1α and VEGFA Expression to Promote Tumor Angiogenesis in Hepatocellular Carcinoma2022

    • Author(s)
      Chen Han、Nio Kouki、Tang Hong、Yamashita Taro、Okada Hikari、Li Yingyi、Doan Phuong Thi Bich、Li Ru、Lv Junyan、Sakai Yoshio、Yamashita Tatsuya、Mizukoshi Eishiro、Honda Masao、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Pages: 1475~1475

    • DOI

      10.3390/ijms23031475

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Oral Corticosteroids Impair Mucin Production and Alter the Posttransplantation Microbiota in the Gut2022

    • Author(s)
      Okafuji Hirofumi、Iida Noriho、Kitamura Kazuya、Seishima Jun、Wang Ziyu、Yutani Masahiro、Yoshio Takatoshi、Yamashita Taro、Sakai Yoshio、Honda Masao、Yamashita Tatsuya、Fujinaga Yukako、Shinkura Reiko、Hamaguchi Yasuhito、Mizukoshi Eishiro、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Digestion

      Volume: Online ahead of print Pages: 1~18

    • DOI

      10.1159/000522039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of the membrane penetration-enhancing peptide S19 derived from human syncytin-1 for the intracellular delivery of TAT-fused proteins2022

    • Author(s)
      Suzuki Mayuko、Iwaki Kouta、Kikuchi Moeki、Fujiwara Kei、Doi Nobuhide
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 586 Pages: 63~67

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.065

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chronic liver disease enables gut Enterococcus faecalis colonization to promote liver carcinogenesis2021

    • Author(s)
      Iida Noriho、Mizukoshi Eishiro、Yamashita Tatsuya、Yutani Masahiro、Seishima Jun、Wang Ziyu、Arai Kuniaki、Okada Hikari、Yamashita Taro、Sakai Yoshio、Masuo Yusuke、Agustina Rina、Kato Yukio、Fujinaga Yukako、Oshima Masanobu、Honda Masao、Lebreton Fran?ois、Gilmore Michael S.、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Nature Cancer

      Volume: 2 Pages: 1039~1054

    • DOI

      10.1038/s43018-021-00251-3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of adipose tissue-derived stromal cells of mice with nonalcoholic fatty liver disease and their use for liver repair2021

    • Author(s)
      Yano M, Honda M, Wada T, Kaneko S, Sakai Y.(ほか17名、19番目)
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 18 Pages: 497~507

    • DOI

      10.1016/j.reth.2021.11.005

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Eight-year longitudinal study of whole blood gene expression profiles in individuals undergoing long-term medical follow-up2021

    • Author(s)
      Sakai Yoshio、Nasti Alessandro、Takeshita Yumie、Okumura Miki、Kitajima Shinji、Honda Masao、Wada Takashi、Nakamura Seiji、Takamura Toshinari、Tamura Takuro、Matsubara Kenichi、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 16564~16564

    • DOI

      10.1038/s41598-021-96078-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Decline in serum albumin concentration is a predictor of serious events in nonalcoholic fatty liver disease2021

    • Author(s)
      Kawaguchi Kazunori、Sakai Yoshio、Terashima Takeshi、Shimode Tetsuhiro、Seki Akihiro、Orita Noriaki、Takeshita Yumie、Shimakami Tetsuro、Takatori Hajime、Arai Kuniaki、Kitamura Kazuya、Yamashita Taro、Yamashita Tatsuya、Takamura Masayuki、Mizukoshi Eishiro、Takamura Toshinari、Honda Masao、Wada Takashi、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Medicine

      Volume: 100 Pages: e26835~e26835

    • DOI

      10.1097/MD.0000000000026835

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of Microbiome on Non-Alcoholic Fatty Liver Disease and the Role of Probiotics, Prebiotics, and Biogenics2021

    • Author(s)
      Nagashimada Mayumi、Honda Masao
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Pages: 8008~8008

    • DOI

      10.3390/ijms22158008

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dysbiotic gut microbiota in pancreatic cancer patients form correlation networks with the oral microbiota and prognostic factors.2021

    • Author(s)
      Matsukawa H, Iida N, Kitamura K, Terashima T, Seishima J, Makino I, Kannon T, Hosomichi K, Yamashita T, Sakai Y, Honda M, Yamashita T, Mizukoshi E, Kaneko S.
    • Journal Title

      Am J Cancer Res.

      Volume: 11 Pages: 3163~3175

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Establishment of liver tumor cell lines from atherogenic and high fat diet fed hepatitis C virus transgenic mice2021

    • Author(s)
      Shirasaki Takayoshi、Murai Kazuhisa、Honda Masao、Okada Hikari、Innami Yuika、Yamada Atsumu、Shimakami Tetsuro、Kawaguchi Kazunori、Yamashita Taro、Sakai Yoshio、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 13021~13021

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92128-9

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Restorative effect of adipose tissue-derived stem cells on impaired hepatocytes through Notch signaling in non-alcoholic steatohepatitis mice2021

    • Author(s)
      Ishida Kosuke、Seki Akihiro、Kawaguchi Kazunori、Nasti Alessandro、Yamato Masatoshi、Inui Hiiro、Komura Takuya、Yamashita Taro、Arai Kuniaki、Yamashita Tatsuya、Mizukoshi Eishiro、Honda Masao、Wada Takashi、Harada Kenichi、Kaneko Shuichi、Sakai Yoshio
    • Journal Title

      Stem Cell Research

      Volume: 54 Pages: 102425~102425

    • DOI

      10.1016/j.scr.2021.102425

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clinical trial of autologous adipose tissue-derived regenerative (stem) cells therapy for exploration of its safety and efficacy2021

    • Author(s)
      Sakai Y, Fukunishi S, Takamura M, Kawaguchi K, Inoue O, Usui S, Takashima S, Seki A, Asai A, Tsuchimoto Y, Nasti A, Bich Ho TT, Imai Y, Yoshimura K, Murayama T, Yamashita T, Arai K, Yamashita T, Mizukoshi E, Honda M, Wada T, Harada K, Higuchi K, Kaneko S.
    • Journal Title

      Regenerative Therapy

      Volume: 18 Pages: 97~101

    • DOI

      10.1016/j.reth.2021.04.003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] BMP9‐ID1 signaling promotes EpCAM‐positive cancer stem cell properties in hepatocellular carcinoma2021

    • Author(s)
      Chen H, Nio K, Yamashita T, Okada H, Li R, Suda T, Li Y, Doan PTB, Seki A, Nakagawa H, Toyama T, Terashima T, Iida N, Shimakami T, Takatori H, Kawaguchi K, Sakai Y, Yamashita T, Mizukoshi E, Honda M, Kaneko S.
    • Journal Title

      Molecular Oncology

      Volume: 15 Pages: 2203~2218

    • DOI

      10.1002/1878-0261.12963

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The characteristics of the immune cell profiles in peripheral blood in cholangiocarcinoma patients2021

    • Author(s)
      Kida Akihiko、Mizukoshi Eishiro、Kido Hidenori、Toyama Tadashi、Terashima Takeshi、Arai Kuniaki、Yamashita Tatsuya、Fushimi Kazumi、Yamashita Taro、Sakai Yoshio、Honda Masao、Uchiyama Akio、Sakai Akito、Shimizu Koichi、Kaneko Shuichi
    • Journal Title

      Hepatology International

      Volume: 15 Pages: 695~706

    • DOI

      10.1007/s12072-021-10177-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Serum Laminin γ2 Monomer as a Diagnostic and Predictive Biomarker for Hepatocellular Carcinoma2021

    • Author(s)
      Yamashita T, Koshikawa N, Shimakami T, Terashima T, Nakagawa M, Nio K, Horii R, Iida N, Kawaguchi K, Arai K, Sakai Y, Yamashita T, Mizukoshi E, Honda M, Kitao A, Kobayashi S, Takahara S, Imai Y, Yoshimura K, Murayama T, Nakamoto Y, Yoshida E, Yoshimura T, Seiki M, Kaneko S.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 74 Pages: 760~775

    • DOI

      10.1002/hep.31758

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Assessing the activation/inhibition of tyrosine kinase‐related pathways with a newly developed platform2021

    • Author(s)
      Kagiwada Harumi、Kiboku Takayuki、Matsuo Hitomi、Kitazawa Masashi、Fukui Kazuhiko、Horimoto Katsuhisa
    • Journal Title

      PROTEOMICS

      Volume: 21 Pages: 2000251~2000251

    • DOI

      10.1002/pmic.202000251

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 核酸アナログ治療中における肝細胞がん再発リスクの検討2021

    • Author(s)
      川口和紀, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第107回日本消化器病学会総会
  • [Presentation] 長鎖ノンコーディングRNA、HULCによるC型肝炎ウイルス感染制御2021

    • Author(s)
      島上哲朗, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第57回日本肝臓学会総会
  • [Presentation] C型肝炎ウイルス排除後における背景肝メチル化と肝発癌2021

    • Author(s)
      西川昌志, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第57回日本肝臓学会総会
  • [Presentation] 発光タグHiBiTを利用したB型肝炎ウイルス複製モニタリングシステムの構築2021

    • Author(s)
      島上哲朗, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第57回日本肝臓学会総会
  • [Presentation] アルドケト還元酵素1B10の慢性肝疾患進展マーカーとしての意義2021

    • Author(s)
      川口和紀、本多政夫、金子周一
    • Organizer
      第29回JDDW
  • [Presentation] DOCK11 might be a candidate druggable target for HBV cure2021

    • Author(s)
      Ying-Yi Li, Masao Honda, and Shuichi Kaneko
    • Organizer
      第29回JDDW
  • [Presentation] Endothelial cells affect HBV replication in hepatocytes in a non-contact manner2021

    • Author(s)
      Tetsuhiro Shimode, Kazunori Kawaguchi, Masao Honda, Yoshio Sakai, Tatsuya Yamashita, Eishiro Mizukoshi, Shuichi Kaneko
    • Organizer
      AASLD2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Semaphorin 6A を介した肝類洞内皮と星細胞のクロストークによる肝線維化抑制機序2021

    • Author(s)
      岡田 光, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第44回日本肝臓学会西部会
  • [Presentation] 肝がんにおける腫瘍免疫抑制分子の同定2021

    • Author(s)
      村居和寿, 本多政夫, 金子周一
    • Organizer
      第44回日本肝臓学会西部会
  • [Presentation] Second extracellular loop of human CD9 is a cell-penetrating peptide2021

    • Author(s)
      Kumeno, Y., Sudo, K., Fujiwara, K., Doi, N.
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Application of human syncytin1-derived fusogenic peptide to direct intracellular delivery of Cas9 protein-gRNA complex2021

    • Author(s)
      Furuya, T., Fujiwara, K., Doi, N.
    • Organizer
      The 2021 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] がん細胞選択的DDSに向けたEGFRに対する環境応答性単一ドメイン抗体の創出2021

    • Author(s)
      明石尚之,清野真梨子,藤原慶,土居信英
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会年会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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