Macrophage specific delivery of TNF-a inhibits NASH liver injury.

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26460992
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 高原 照美 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (60240777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梨井 康 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 移植免疫研究室, 室長 (60321890)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: NASH / クッパー細胞 / siRNA / 核酸医薬

Outline of Annual Research Achievements

NASH進展機序として、マクロファージの活性化に伴った肝臓の壊死・炎症や線維化が重要である。本研究では、肝マクロファージであるクッパー細胞を標的としたドラッグデリバリーシステム技術をsiRNA医薬に応用することで①NASH発症におけるクッパ―細胞活性化の分子機構を解析すること、　②ドラッグデリバリー技術と特異的核酸医薬（SPGとsiRNA）を用いたNASHの新規治療法を開発することを目的とした。
平成28年度は、siRNAのなかからTNF-a を選択して、SPG-TNF-aを作成した。CDAA食20週間投与したNASHモデルえを作成し、週２回４週間SPG-TNF-aを尾静脈から投与して、肝組織を解析した。その結果、SPG-TNF-a 投与群は、肝組織中の炎症所見、アポトーシス、線維化、酸化ストレスは対照群に比較して軽減した。また、活性化星細胞マーカーであるa-SMA 陽性細胞も減少した。さらにSPG-TNF-a投与群では、肝臓内のCD11C陽性のM1マクロファージ、F4/80 陽性活性化マクロファージの減少を認め、SPG-TNF-a投与によってマクロファージの活性化が抑制されたことを確認した。また各種遺伝子発現を検討した結果、TNF-aの発現は低下したが、同時に炎症性サイトカインであるIL-1b、IL-6等も低下した。以上から、SPG-TNF-aはdectin-1 を介して活性化マクロファージに作用してTNF-a発現を抑制し、それによってマクロファージ自体が活性化に抑制がかかり、肝臓における炎症・壊死・線維化が軽減されることが推測された。以上よりマクロファージを特異的に標的とするドラッグデリバリーシステムはNASH 治療のストラテジーとなり得ることが確認された。

Research Products

• [Journal Article] High-pressure carbon monoxide preserves rat kidney grafts from apoptosis and inflammation. (2017)
  • Author(s): Abe T, Yazawa K, Fujino M, Imamura R, Hatayama N, Kakuta Y, Tsutahara K, Okumi M, Ichimaru, Kaimori J, Isaka Y, Seki K, Takahara S, Li Xiao K*, Nonomura. N
  • Journal Title: Lab Invest Volume: 97 Pages: 468-477
  • DOI: 10.1038/labinvest.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5-Aminolevulinic acid combined with ferrous iron ameliorate ischemia-reperfusion injury in the mouse fatty liver model (2016)
  • Author(s): Li S, Takahara T, Li XK, Fujino M, Sugiyama T, Tsukada K, Liu C, Kakuta Y, Nonomura N, Ito H, Takahashi K, Nakajima M, Tanaka T, Takahara S
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 470 Pages: 900-906
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.136.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Neutrophil-to-lymphocyte ratio predicts recurrence after radiofrequency ablation in hepatitis B virus infection. (2016)
  • Author(s): Tajiri K, Baba H, Kawai K, Minemura M, Yasumura S, Takahara T, Sugiyama T.
  • Journal Title: J Gastroenterol Hepatol Volume: 31 Pages: 1291-1299
  • DOI: 10.1111/jgh.13287
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5-Aminolevulinic acid with sodium ferrous citrate induces autophagy and protects cardiomyocytes from hypoxia-induced cellular injury through MAPK-Nrf-2-HO-1 signaling cascade. (2016)
  • Author(s): Zhao M, Zhu P, Fujino M, Nishio Y, Chen J, Ito H, Takahashi K, Nakajima M, Tanaka T, Zhao L, Zhuang J, Li Xiao K
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 479 Pages: 663-669
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.09.156.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional evaluation of rat hearts transplanted after preservation in a high-pressure gaseous mixture of carbon monoxide and oxygen. (2016)
  • Author(s): Hatayama N, Inubushi M, Naito M, Hirai S, Jin YN, Tsuji AB, Seki K, Itoh M, Saga T, Li Xiao K
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 6 Pages: 32120
  • DOI: 10.1038/srep32120.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] MicroRNAs involved in acute rejection and tolerance in murine cardiac allografts. (2016)
  • Author(s): Fujino M, Zhu P, Cai S, Nishio Y, Zhuang J, Li Xiao K
  • Journal Title: Exp Clin Transplant Volume: 14 Pages: 424-30
  • DOI: 10.2147/OTT.S99401.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Impaired CD98 signaling protects against graft-versus-host disease by increasing regulatory T cells. (2016)
  • Author(s): Nishio Y, Fujino M, Cai S, Kitajima Y, Saito T, Tsumura H, Ito M, Ito Y, Nagahara Y, Li Xiao K
  • Journal Title: Transpl Immunol Volume: 35 Pages: 34-9
  • DOI: 10.1016/j.trim.2016.01.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Prolonged mouse cardiac graft cold storage via attenuating ischemia-reperfusion injury using a new antioxidant-based preservation solution. (2016)
  • Author(s): Cai S, Ichimaru N, Zhao M, Fujino M, Ito H, Takahashi K, Ota U, Nakajima M, Tanaka T, Nonomura N, Li Xiao K*, Takahara S
  • Journal Title: Transplantation Volume: 100 Pages: 1032-40
  • DOI: 10.1097/TP.0000000000001079.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] マクロファージ特異的ドラッグデリバリーシステムを用いたNASH 治療の試み (2017)
  • Author(s): 高原照美、李少偉、李小康
  • Organizer: 第53回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 広島
  • Year and Date: 2017-06-08 – 2017-06-09
• [Presentation] Macrophage specific delivery of TNF-a siRNA complexed with schizophyllan inhibits fatty-induced inflammation and fibrosis in a murine NASH model. (2016)
  • Author(s): Li S, Takahara T, Fujino M, Higuchi S, Ando H, Li XL
  • Organizer: 第 30 回肝類洞壁細胞研究会
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2016-11-25 – 2016-11-26
• [Presentation] Efficacies of Astaxanthin treatment on Ischemia-Reperfusion Injury in Fatty Liver Model of Mice. (2016)
  • Author(s): Li S, Takahara T, Fujino M, Liu C, Li XL
  • Organizer: 第 48 回日本臨床分子形態学会総会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2016-09-23 – 2016-09-24
• [Presentation] Efficacies of Astaxanthin treatment on Ischemia-Reperfusion Injury in Fatty Liver Model of Mice. (2016)
  • Author(s): Li S, Takahara T, Fujino M, Tsukada K, Liu C, Li XL
  • Organizer: 第 52 回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2016-05-19 – 2016-05-20