肥満を背景とする肝発がんおよび肝がん細胞におけるCSAD遺伝子の役割

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05425
• Research Institution: Shizuoka Eiwa Gakuin University Junior College
• Principal Investigator: 庄司 豊 静岡英和学院大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (80453546)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 五十嵐 美樹 一般財団法人脳神経疾患研究所, 先端医療研究センター, 研究員 (70340172) ; 三好 規之 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70438191)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 非アルコール性脂肪性肝疾患 / NAFLD / CSAD

Outline of Annual Research Achievements

肥満関連の疾患の一つである非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）を起因とする肝がんが増加している。我々は、その発症のメカニズムを知ることを目的として高脂肪食負荷マウスの脂肪肝とマウスの化学誘導肝がんの遺伝子データから、肝機能を正常に保つ作用を持つタウリンの生合成律速酵素であるCSAD遺伝子の発現低下すること、さらにヒト肝癌におけるCSADの発現レベルと生存率が正相関にあることを見出した。本研究では、高脂肪食負荷によるNAFLDの発症、続く肝発がんとCSAD遺伝子の関連性を調べ、治療へ応用可能な栄養・食品成分を探索する。
2022年度は初年度に引き続き糖尿病モデルであるSTAMマウスの肝臓におけるCASD遺伝子発現の解析を進めた。C57BL/6J雄マウスに、ストレプトゾトシン（STZ）投与により低インスリン状態の後期2 型糖尿病の病態を誘発させ、段階的に脂肪肝、NASH（6 週）、肝線維化（10 週）を経て、16 週目でHCC を発症するSTAMマウスモデルである。肝臓のサンプルは以下の4つの群（n=5~7）で行った（CN群：STZ非投与・AIN-76摂取、CH群：STZ非投与・HFD32摂取、SN群：STZ投与・AIN-76摂取、SH群：STZ投与・HFD32摂取）。6、10、16週齢での肝臓を採取しており（合計81匹）、これらすべてのtotal RNAの抽出を行った。現在はこれらのtotal RNAからのcDNA作成、qPCRによるCSAD遺伝子発現の解析を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2022年1月末に定量的PCRサーマルサイクラーを購入し、CSADおよび関連遺伝子の発現解析を行う予定であった。しかし、このサーマルサイクラーにいくつかの不備があることがわかり、そのセットアップに時間を要している。それとは別に、81検体のマウス肝臓よりtotal RNAの抽出を行い、これらに関しては予定通り抽出を終えている。2023年度までに諸問題を解決し、CSAD遺伝子の発現解析を終える予定である。

Strategy for Future Research Activity

サーマルサイクラーのセットアップに時間を割かれてしまったため、昨年度までに終了しようと計画していたCSAD遺伝子の解析が終わっておらず、今年度までにこの解析を終える予定である。当初の計画より進行状況が遅れており、本研究を1年延長することを考えている。今後の予定は以下のとおりである。
1) STAM マウス各病態（NASH, 繊維化、HCC）での肝臓組織についてCSAD 遺伝子発現を確認する。また、CSADや肝臓の病態に関連するいくつかの遺伝子（例えば肝がんで増加するANXA2遺伝子、肝臓の線維化に関連するTGF-βなど）の発現についても調べる。
2) ヒトの肝がん細胞株（例えば肝がん細胞HepG2や不死化肝細胞など） をCRISPR/Cas9 ゲノム編集技術でCSAD 発現を欠損させた細胞株の樹立を行う。また、STAM マウスの肝臓腫瘍 から培養細胞の樹立を試みる。

Causes of Carryover

実験機器の不備により、当初より研究計画が遅れており、それに伴い次年度に必要な消耗品を次年度に購入することとしたため、次年度使用額が生じた。