Ｃ型肝炎ウイルス持続感染培養肝細胞を用いた持続感染と代謝異常の機構解明

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23590551
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 杉山 和夫 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (10242520)
• Keywords: Ｃ型肝炎ウイルス / 脂質代謝 / ペントースリン酸経路 / メタボローム

Research Abstract

キメラC型肝炎ウイルスの持続感染培養肝細胞株における著明な脂肪滴増加を実際に脂質分析によって分析したところ、遊離コレステロール、コレステロールエステル、トリグリセリドの増加が確認され、脂肪滴の増加を裏付けることができた。LC-TOFMS解析の結果、持続感染細胞においてはコレステロールのみならずコレステロールの前駆体レベル（デスモステロール）での増加が認められた。また、CE-TOFMSによるメタボローム解析の結果、HCV持続感染細胞においてペントースリン酸経路の亢進が確認された。すなわちペントースリン酸経路の亢進により脂肪合成のための還元的生合成の亢進が示唆された。また、TCAサイクルおよびこれから派生するアラニン・アスパラギン系も亢進しており、全体的な過剰なエネルギー産生の結果脂肪滴の蓄積がおき、これらの代謝異常がHCVによる肝発がんの一因となっていることが示唆された。また、VLDL産生･分泌に関わるDGAT1の発現低下等が見られ、肝細胞内トリグリセリドが増加し、脂肪滴が蓄積される可能性が示唆された。また、CYP1AやFOS遺伝子などの酸化ストレス系、一部の脂質合成系の亢進が持続感染細胞で特異的に認められ、持続感染細胞における発がん性亢進の原因の一つである可能性が示唆された。
以上より、HCVの持続感染により肝細胞はトリプトファン経路、TCAサイクル、アラニン・アスパラギン系などの代謝経路を亢進させ、過剰なエネルギーを脂肪滴の形で蓄積していると考えられた。特に、脂肪酸やコレステロールの還元的生合成のために、ペントースリン酸経路が積極的に利用されている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マイクロアレイの大きなデータとメタボローム解析で得られたデータを統合する際に非常に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

マイクロアレイで得られた膨大な情報とLC-TOFMSおよびCE-TOFMSで得られたメタボローム解析とを統合的に分析し、また、遺伝子発現を蛋白レベルで確認するためにかなりの時間を要した。また、変化のみられた代謝系を実際に生化学的に分析、確認するのに時間を要したため、予定よりも研究達成が遅れている。また、遺伝子レベルでの変異を明らかにするために細胞ゲノムのシークエンスを確認する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

未使用額の発生は効率的な物品調達を行った結果であり、翌年度の消耗品購入に充てる予定である。
上記研究における代謝産物の増減をみるために代謝産物測定用試薬を購入、使用する。また、重要な遺伝子発現を転写レベルで確認するための定量PCR用試薬を購入、使用する。また、シグナル伝達経路を明らかにするためにシグナル伝達蛋白に対する抗体、ウエスタンブロット試薬を購入する。また、持続感染培養細胞の維持と増殖のために、各種細胞培養試薬を、分子生物学的解析のためにPCR関連製品と遺伝子クローニング試薬を購入使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] C-C motif chemokine receptor 9 positive macrophages activate hepatic stellate cells and promote liver fibrosis in mice (2013)
  • Author(s): Chu, P. S. Nakamoto, N. Ebinuma, H. Usui, S. Saeki, K. Matsumoto, A. Mikami, Y. Sugiyama, K. Tomita, K. Kanai, T. Saito, H. Hibi, T.
  • Journal Title: Hepatology Volume: 58 Pages: 337-350
  • DOI: 10.1002/hep.26351
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppressive Effect of the Histone Deacetylase Inhibitor, Suberoylanilide Hydroxamic Acid (SAHA), on Hepatitis C Virus Replication via Epigenetic Changes in Host Cells (2013)
  • Author(s): Sato, A., Saito, Y., Sugiyama, K., Sakasegawa, N., Muramatsu, T., Fukuda, S., Yoneya, M., Kimura, M., Ebinuma, H., Hibi, T., Saito, H
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/jcb.24541
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A high-cholesterol diet exacerbates liver fibrosis in mice via accumulation of free cholesterol in hepatic stellate cells (2012)
  • Author(s): Teratani T, Tomita K, Suzuki T, Oshikawa T, Yokoyama H, Shimamura K, Tominaga S, Hiroi S, Irie R, Okada Y, Kurihara C, Ebinuma H, Saito H, Hokari R, Sugiyama K, Kanai T, Miura S, Hibi T
  • Journal Title: Gastroenterology Volume: 142 Pages: 152-164
  • DOI: 10.1053/j.gastro.2011.09.049
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of monoclonal antibodies to human microsomal epoxide hydrolase and analysis of "preneoplastic antigen"-like molecules. (2012)
  • Author(s): Duan H, Yoshimura K, Kobayashi N, Sugiyama K, Sawada JI, Saito Y, Morisseau C, Hammock BD, Akatsuka T
  • Journal Title: Toxicol. Volume: 260 Pages: 17-26
  • DOI: 10.1016/j.taap.2012.01.023
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] p53/p66Shc-mediated signaling contributes to the progression of non-alcoholic steatohepatitis in humans and mice. (2012)
  • Author(s): Tomita K, Teratani T, Shimamura K, Nishiyama N, Mataki R, Irie T, Minamino Y, Okada C, Kurihara H, Sugiyama K, et al
  • Journal Title: J Hepatol Volume: 57 Pages: 837-843
  • DOI: 10.1016/j.jhep.2012.05.013
  • Peer Reviewed
• [Presentation] １ｂ型HCVレプリコン複製細胞内のレプリコンRNAを効率よく感染性粒子としてtranspackagingする方法 (2012)
  • Author(s): 村上優子, 杉山和夫, 齋藤英胤, 海老沼浩利, 中本伸宏, 酒瀬川典子, 斉藤聡, 金井隆典, 日比紀文, 高久洋
  • Organizer: 第６０回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20121113-20121115
• [Presentation] 長期間の持続感染培養肝細胞におけるHCVゲノムの自然発生的遺伝子変異の解析 (2012)
  • Author(s): 酒瀬川典子, 杉山和夫, 齋藤英胤, 海老沼浩利, 村上優子, 中本伸宏, 金井隆典, 日比紀文
  • Organizer: 第６０回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20121113-20121115
• [Presentation] C型肝炎ウイルス(HCV)複製制御に係わる宿主因子Hsp70の機能解析 (2012)
  • Author(s): 小倉大直, 君塚圭亮, 杉山隆一, 日紫喜隆行, 下遠野邦忠, 杉山和夫, 高久洋
  • Organizer: 第６０回日本ウイルス学会学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20121113-20121115
• [Presentation] Usefulness of a long-term (over 2 years) cultured cell clone persistently and productively infected with chimeric HCV (2012)
  • Author(s): Sugiyama, K, Saito H, Ebinuma H, Sakasegawa N, Murakami Y, Nakamoto N, Usui S, Ishibashi Y, Chu P, Wakayama Y, Saito Y, Kanai T, Hibi T
  • Organizer: The 63rd annual meeting of the American association for the study of liver diseases
  • Place of Presentation: Boston USA
  • Year and Date: 20121109-20121113
• [Presentation] Recruited CCR9+ macrophages promote murine liver fibrosis through induction of TGF-β in hepatic stellate cells. (2012)
  • Author(s): Chu P, Nakamoto N, Ebinuma H, Usui S, Sugiyama K, Kanai T, Saito H, Hibi T
  • Organizer: The 63rd annual meeting of the American association for the study of liver diseases
  • Place of Presentation: Boston USA
  • Year and Date: 20121109-20121113
• [Presentation] C型肝炎ウイルス持続感染における肝発癌と免疫異常：高発癌リスク因子を中心とした検討 (2012)
  • Author(s): 楮柏松, 海老沼浩利, 中本伸宏, 碓井真吾, 梅田瑠美子, 石橋由佳, 若山遊子, 菊池真大, 山岸由幸, 杉山和夫, 金井隆典, 齋藤英胤, 日比紀文
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] 当院における免疫抑制剤投与中のHBV感染の現状 (2012)
  • Author(s): 碓井真吾, 海老沼浩利, 若山遊子, 楮柏松, 石橋由佳, 中本伸宏, 山岸由幸, 杉山和夫, 金井隆典, 齋藤英胤, 日比紀文
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] コレステロール多量摂取は、肝星細胞の遊離コレステロール蓄積を介して、肝臓繊維化進展を引き起こす (2012)
  • Author(s): 冨田謙吾, 寺谷俊昭, 鈴木貴博, 横山裕一, 岡田義清, 栗原千枝, 海老沼浩利, 齋藤英胤, 渡辺知佳子, 高本俊介, 穂刈量太, 川口淳, 永尾重昭, 杉山和夫, 金井隆典, 日比紀文, 三浦総一郎
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA)によるC型肝炎ウイルス(HCV)の増殖抑制効果 (2012)
  • Author(s): 佐藤郁美, 齋藤義正, 永見早耶花, 酒瀬川典子, 福田真也, 木村真規, 杉山和夫, 海老沼浩利, 齋藤英胤
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] 新たなHCV研究ツールとしてのHCV持続感染培養肝細胞およびその治癒細胞の樹立 (2012)
  • Author(s): 杉山和夫, 齋藤英胤, 酒瀬川典子, 村上優子, 海老沼浩利, 中本伸宏, 梅田瑠美子, 碓井真吾, 石橋由佳, 楮柏松, 若山遊子, 齋藤義正, 日比紀文
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] Peginterferon (PEG)/ Rivabirin (RBV)併用療法の治療成績からみた高齢者とりわけ高齢女性にたいする今後の治療展望 (2012)
  • Author(s): 海老沼浩利, 齋藤英胤, 中本伸宏, 山岸由幸, 碓井真吾, 梅田瑠美子, 楮柏松, 石橋由佳, 若山遊子, 杉山和夫, 金井隆典, 日比紀文
  • Organizer: 第４８回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20120607-20120608
• [Presentation] Metabolome analysis of the cultured hepatocytes persistently infected with Chimeric HCV (1b/2a). (2011)
  • Author(s): Sugiyama, K, Saito H, Ebinuma H, Takaku H, Hibi T
  • Organizer: 第70回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 20111003-20111005
• [Presentation] Infectious hepatitis C virus bearing genotype-1b subgenomic replicon by trans-encapsidation with the structural regions of genotype 1b. (2011)
  • Author(s): Sugiyama, K, Murakami Y, Hishiki T, Shimizu Y, Funami K, Ujino S, Saito H, Saito S, Kato N, Hibi T, Takaku H
  • Organizer: The 18th International Symposium on Hepatitis C Virus and Related Viruses
  • Place of Presentation: Seattle USA
  • Year and Date: 20110908-20110912