2015 Fiscal Year Annual Research Report
経口血小板増多剤による肝硬変に対する新規肝再生、線維化改善及び発癌予防法の確立
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26293296
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
大河内 信弘 筑波大学, 医学医療系, 教授 (40213673)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
千葉 満 弘前大学, 保健学研究科, 講師 (20583735)
村田 聡一郎 横浜市立大学, 医学部, 准教授 (40436275)
松原 由美子 慶應義塾大学, 医学部, 准教授 (70365427)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 肝硬変 / 肝細胞癌 / 肝線維化改善 / 抗がん作用 / 肝再生 / 血小板 / トロンボポエチン / 経口血小板増多剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
･TPO製剤（ｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞ）の血小板増加モデル開発：前年度に引き続き、筑波大学生命科学動物資源ｾﾝﾀｰにて作成したﾋﾄCD110(TPO受容体)を有する遺伝子改変ﾏｳｽ（BAC DNA）繁殖させ、慢性肝硬変モデルのような慢性実験に供するよう準備を進めた。
ﾋﾄCD34陽性骨髄幹細胞から巨核球、血小板の作成：ﾋﾄCD34陽性骨髄幹細胞をﾄﾗﾝｽﾌｪﾘﾝ無添加SF培地で培養し、rhTPOおよびｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞそれぞれを添加し巨核球及び血小板を作成し、CD41抗体を用いて血小板数を検討した。その結果、ﾋﾄCD34陽性骨髄幹細胞から作成した血小板産生効率も昨年と比べて改善することが出来ず(産生効率20%)）、その結果人血小板の代替えするものにはならないと最終的に判断した。
･ｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞの抗腫瘍効果の検討：ｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞは鉄ｷﾚｰﾄ作用をもっており、肝細胞癌は鉄ｷﾚｰﾄ剤でその増殖が抑制されることが報告されている。昨年に引続きin vitroの系で、ﾋﾄ肝細胞癌細胞株にｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞを添加し、抗腫瘍効果を検討した。その結果、いずれの肝細胞癌細胞に対してもｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞが抗腫瘍効果を持つ現象を明確に示すﾃﾞｰﾀをとった。
･ｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞの肝細胞癌に対する抗腫瘍効果のメカニズムの検討：肝癌細胞株にｸｴﾝ酸鉄ｱﾝﾓﾆｳﾑ(FAC)を添加し鉄補充をすることでｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞの抗腫瘍効果がｷｬﾝｾﾙされることを確認し、International Journal of Oncologyに投稿し、掲載された。加えて、ﾋﾄ肝細胞癌細胞株にｴﾙﾄﾛﾝﾎﾞﾊﾟｸﾞを投与すると、細胞周期のG2/M期の細胞が減少し、G0/G1期でのcell cycle arrestが生じていることを確認し、ﾒｶﾆｽﾞﾑとしてcell cycle arrestによることを明らかにした。加えて、現在臨床で肝細胞癌の唯一の治療薬として用いられているｿﾗﾌｪﾆﾌﾞとの併用による抗腫瘍効果について検討を行った。
ﾋﾄ探索的臨床試験の準備：以上述べた研究結果から肝硬変、慢性肝炎合併肝細胞癌の患者に対する経口TPO製剤の探索的臨床試験を開始するためのﾌﾟﾛﾄｺｰﾙづくりに着手した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・ヒトTPO受容体を有する遺伝子組み換えマウスの開発；ヒトTPO受容体をマウスに発現させた遺伝子組み換えマウスの作成に成功したが、しかし、今年度繁殖に力を入れたものの、肝繊維化モデル作成に供する数の確保ができなかった。
・エルトロンボパグによって産生された血小板によるヒト肝星細胞抑制効果の検討；前年度ヒトiPS細胞から分化誘導した巨核球にエルトロンボパグおよび既存のTPO 製剤を作用させて血小板を産生させることに成功した。条件の詳細な検討を行ったがiPS細胞から血小板産生数を増やすことが出来ず、予定されていた抗繊維化作用の効果検証実験を行うことは出来なかった。
・エルトロンボパグのヒト肝細胞癌株に対する抗腫瘍効果のメカニズムの検討；エルトロンボパグの肝細胞癌に対する抗腫瘍効果は、鉄キレート作用によるcell cycle arrestであることを明らかにした。その結果は国際雑誌International Journal of Oncologyに掲載された。肝細胞癌に対する唯一の抗癌剤であるソラフェニブとの併用効果を検討し相加効果が認められる濃度を決定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
・ヒトTPO受容体を有する遺伝子組み換えマウスの開発；作成した遺伝子導入マウスを繁殖させ、肝線維化モデルを作成しTPOまたはエルトロンボパグを投与、抗線維化効果を比較検討する。
・エルトロンボパグによって産生された血小板によるヒト肝星細胞抑制効果の検討；エルトロンボパグによりヒト体内で造られた血小板は、通常の機序で産生された血小板とは機能が異なることが、我々の探索的臨床研究で明らかとなった（未発表）。この2種類の血小板の作用機序に関して、次年度血小板の表面糖鎖の解析を行い、活性化の有無とそのメカニズムの解析を行う。より効果的かつ効率的にヒト血小板を作成するために血小板の産生効率の悪いiPS細胞にかわって、分化能に優れているヒト胎盤由来幹細胞を分離培養し、巨核球への分化誘導条件を検討する。今年度はヒト胎盤より4種類の幹細胞を分離培養する主義を確立した。今後はこれらの幹細胞から分化誘導した巨核球にエルトロンボパグおよび既存のTPO 製剤を作用させて血小板を産生させることを目指す。最終的には、エルトロンボパグによって産生された血小板が肝星細胞の増殖およびα-SMAの発現に抑制的に作用することが可能か検討する。
・TPO製剤の抗腫瘍効果の検討：TPO製剤による血小板増多が肝細胞癌の発癌、ならびに腫瘍増大にどのような効果をもたらすか検討するため、我々の研究室で独自に作成した臨床のNASHに非常に近いマウスNASHモデルを用いて発癌実験を行い、その過程で血小板による腫瘍発生、増殖抑制効果をvivoの実験系で検討を行う。
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| Causes of Carryover |
27年度実験におけるエルトロンボパグのヒト肝細胞癌株に対する抗腫瘍効果のメカニズムの検討に関しての実験が順調に進んだ。一方で、ヒトTPO受容体を有する遺伝子組み換えマウスの繁殖が28年度に繰り越され、ならびに血小板のソースとしてiPSにかわってヒト単板由来幹細胞にスイッチしたことから血小板によるヒト肝星細胞抑制効果の検討が次年度に繰り越されたため172万円を次年度の研究費に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験計画に示してあるヒトTPO受容体の遺伝子導入マウスの繁殖、ヒトiPS細胞とヒト胎盤由来幹細胞からの巨核球及び血小板作成実験、naiveな血小板とTPO投与により増加した血小板の機能の相違、ヒト肝癌細胞株を用いたin vitroの実験等に各々振り分けて使用する。
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[Journal Article] Protecting liver sinusoidal endothelial cells suppresses apoptosis in acute liver damage.2016
Author(s)
Tanoi T, Tamura T, Sano N, Nakayama K, Fukunaga K, Zheng YW, Akhter A, Sakurai Y, Hayashi Y, Harashima H, Ohkohchi N.
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Journal Title
Hepatol Res
Volume: 未定
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] New drug delivery system for liver sinusoidal endothelial cells for ischemia-reperfusion injury.2015
Author(s)
Sano N, Tamura T, Toriyabe N, Nowatari T, Nakayama K, Tanoi T, Murata S, Sakurai Y, Hyodo M, Fukunaga K, Harashima H, Ohkohchi N.
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Journal Title
World J Gastroenterol
Volume: 21(45)
Pages: 12778-12786
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Cytoprotective effect of hyaluronic acid-modified sphingosine-1-phosphate on experimental hepatic ischemia-reperfusion injury2015
Author(s)
Sano N, Tamura T, Toriyabe N, Nowatari T, Nakayama K, Tanoi T, Sakurai Y, Hyodo M, Harashima H, Ohkohchi N
Organizer
APDW 2015 TIPEI Advances in Digestive Medicine
Place of Presentation
Taipei International Convention Center(Taipei,Taiwan)
Year and Date
2015-12-03 – 2015-12-06
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