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

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23590551
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 杉山 和夫 慶應義塾大学, 医学部, 特任准教授 (10242520)
• Keywords: Ｃ型肝炎ウイルス / 脂肪滴 / Nrf2 / 持続感染 / コレステロール / 脂肪酸 / ペントースリン酸系 / 代謝

Research Abstract

慢性炎症と糖、脂質代謝異常、発癌とが相互に関連することが明らかになりつつある。一方、C型肝炎ウイルス(HCV)に関するウイルス学的研究は遺伝子型2a型HCV感染性株JFH1の樹立により飛躍的に進み、HCVの感染も脂質代謝に密接に関連することが明らかになってきた。本研究ではHCVの持続感染機構やその代謝異常、発癌との関連を解明することを目的とし、遺伝子型1b型と2a型からなるキメラHCVを培養肝細胞Huh7.5へ感染させ、長期培養と感染細胞クローン化によるキメラHCV持続感染培養肝細胞の樹立を試みた。また、この細胞を用いてマイクロアレイとメタボロームの統合的解析により分子生物学的変化の解明を試みた。
その結果、HCV RNAトランスフェクション後2年以上持続感染する培養肝細胞株HPI細胞を樹立することができた。この細胞では著しい脂肪滴の蓄積が認められ、律速酵素の発現亢進をともなうコレステロール、脂肪酸(トリグリセロール)の増加が認められた。また、ペントースリン酸回路およびプリン合成系に関する酵素の発現が亢進し、NADPHの産生亢進が認められた。また、TCA回路の代謝産物とおよびほとんどのアミノ酸が増加しており、HPI細胞が著しい代謝亢進状態にあることが示された。
転写因子Nrf2は抗酸化、細胞増殖および糖脂質代謝にかかわる多くの標的遺伝子の発現を制御している。HPI細胞では転写因子Nrf2が恒常的にリン酸化されており、糖脂質代謝を恒常的に亢進させていると考えられた。
HPI細胞はHCVを2年以上持続的に感染維持させておりHCV持続感染培養肝細胞としてウイルス学的に利用できるだけではなく、肝代謝解析のツールとして意義があると考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Free cholesterol accumulation in hepatic stellate cells: Mechanism of liver fibrosis aggravation in nonalcoholic steatohepatitis in mice (2014)
  • Author(s): Tomita, K. Teratani, T. Suzuki, T. Shimizu, M. Sato, H. Narimatsu, K. Okada, Y. Kurihara, C. Irie, R. Yokoyama, H. Shimamura, K. Usui, S. Ebinuma, H. Saito, H. Watanabe, C. Komoto, S. Kawaguchi, A. Nagao, S. Sugiyama, K. Hokari, R. Kanai, T. Miura, S. Hibi, T.
  • Journal Title: Hepatology Volume: 59 Pages: 154-169
  • DOI: 10.1002/hep.26604
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prominent steatosis with hypermetabolism of the cell line permissive for years of infection with hepatitis C virus (2014)
  • Author(s): Sugiyama, K. Ebinuma, H. Nakamoto, N. Sakasegawa, N. Murakami, Y. Chu, P. S. Usui, S. Ishibashi, Y. Wakayama, Y. Taniki, N. Murata, H. Saito, Y. Fukasawa, M. Saito, K. Yamagishi, Y. Wakita, T. Takaku, H. Hibi, T. Saito, H. Kanai, T.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 9 Pages: e94460
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0094460
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Suppressive effect of the histone deacetylase inhibitor suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA) on hepatitis C virus replication (2013)
  • Author(s): Sato, A. Saito, Y. Sugiyama, K. Sakasegawa, N. Muramatsu, T. Fukuda, S. Yoneya, M. Kimura, M. Ebinuma, H. Hibi, T. Ikeda, M. Kato, N. Saito, H.
  • Journal Title: J Cell Biochem Volume: 114 Pages: 1987-1996
  • DOI: 10.1002/jcb.24541
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hepatitis C virus infection induces inflammatory cytokines and chemokines mediated by the cross talk between hepatocytes and stellate cells (2013)
  • Author(s): Nishitsuji, H. Funami, K. Shimizu, Y. Ujino, S. Sugiyama, K. Seya, T. Takaku, H. Shimotohno, K.
  • Journal Title: J Virol Volume: 87 Pages: 8169-8178
  • DOI: 10.1128/JVI.00974-13
  • Peer Reviewed
• [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
• [Presentation] HCV持続感染細胞における転写因子Nrf2に制御される遺伝子群の発現解析 (2013)
  • Author(s): 酒瀬川典子、杉山和夫、海老沼浩利、中本伸宏、村上優子、齋藤英胤、金井隆典
  • Organizer: 第61回日本ウイルス学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 20131110-20131112
• [Presentation] メタボローム・トランスクリプトーム統合的解析によるＣ型肝炎肝脂肪蓄積の機構解明 (2013)
  • Author(s): 杉山和夫
  • Organizer: 第17回日本肝臓学会大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20131009-20131012
• [Presentation] Nrf2/sMaf転写因子複合体はHCVによる肝細胞脂肪蓄積に関与する (2013)
  • Author(s): 杉山和夫、海老沼浩利、酒瀬川典子、齋藤義正、金井隆典、日比紀文、齋藤英胤
  • Organizer: 第72回日本癌学会総会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20131003-20131005
• [Presentation] Epigenetics作用薬を用いたC型肝炎ウイルスの制御 ヒストン脱アセチル化阻害薬の有用性 (2013)
  • Author(s): 齋藤 英胤、齋藤 義正、杉山 和夫
  • Organizer: 第49回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130606-20130607