FoxM1トランスジェニックマウスを用いた肝発癌の病態解明と新規治療法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26461001
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 吉田 雄一 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30457014)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木曽 真一 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (40335352)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: FoxM1 / HCC / NAFLD / トランスジェニックマウス

Outline of Annual Research Achievements

Forkhead Box M1(FoxM1)は細胞周期制御能を有するFoxファミリー転写因子で、我々は、これまで、FoxM1が肝癌（HCC）で過剰発現し癌進展や患者予後を規定することを、ヒトHCC手術症例の解析より明らかにしてきた。今回、肝特異的発現誘導型トランスジェニックマウスの作製を通じて、肝発癌の病態解析を試みることを目的とした。そのために、まずHCCの背景疾患として最近注目されている非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）におけるFoxM1の役割について検討した。肝細胞特異的にFoxM1を発現誘導可能なトランスジェニックマウス（TetO7-FoxM1/Rosa26-LSL-rtTA/Alb-Cre(+)、以下TGマウス）を作成し実験に用いた。出生時よりテトラサイクリン経口投与にて肝特異的にFoxM1を発現誘導後、高脂肪食（HFD32）を4週間摂取させ肝病態を評価した。対照としてTetO7-EGFP-FoxM1/Rosa26-LSL-rtTA/Alb-Cre(-)マウス（以下、WTマウス）を用いた。TGマウス肝組織においてのみFoxM1蛋白の過剰発現がテトラサイクリン依存性に誘導されていることをウエスタンブロット及び免疫組織学的に確認した。TGマウスではWTマウスに比し、高脂肪食負荷後の肝体重比が1.5倍（5.8% vs 3.9%, p<0.01）増加した。また、TgマウスではWTマウスに比し、血清ALT値が有意に増加し（74.1 U/L vs 21.5 U/L, p<0.01）、肝障害増強を認めた。組織学的には、Sirius Red陽性の肝線維化領域がTGマウス肝で既に出現していた。さらに、肝線維化関連分子の肝内遺伝子発現量を定量的リアルタイムRT-PCR法にて評価したところ、TGマウスでWTマウスに比し、Col1a1、Col1a2、αSMA、TGFβがそれぞれ6.6倍（p<0.05）、4.3倍（p<0.05）、3.1倍（p<0.01）、1.9倍（p<0.01）と有意に増加していた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

前年度に引き続き、肝発癌過程におけるFoxM1転写因子の役割について、肝細胞特異的FoxM1TGマウスを用いて、解析を行った。特に、NAFLDを背景にする肝発癌過程における同分子の役割について、解析を行ったところ、FoxM1が、肝障害及び肝線維化に促進的に機能するという予想外の結果を得た。以上、本実験計画は順調に遂行できていると考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後、FoxM1が肝傷害や肝線維化に作用する詳細な分子機構について、in vivo 及びin vitro　の実験系を用いて検討を行っていく予定である。FoxM1が肝発癌のみならず、その母地である肝線維化進展にも寄与していることが明らかになれば、慢性肝疾患/肝細胞癌に対するFoxM1を標的とした新規の分子標的治療の開発につながると確信している。

Research Products

• [Journal Article] Gab1 adaptor protein acts as a gatekeeper to balance hepatocyte death and proliferation during acetaminophen-induced liver injury in mice. (2016)
  • Author(s): Furuta K, Yoshida Y, Ogura S, Kurahashi T, Kizu T, Maeda S, Egawa M, Chatani N, Nishida K, Nakaoka Y, Kiso S, Kamada Y, Takehara T.
  • Journal Title: Hepatology. Volume: 63 Pages: 1340, 1355
  • DOI: 10.1002/hep.28410.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The impact of an inosine triphosphate pyrophosphatase genotype on bilirubin increase in chronic hepatitis C patients treated with simeprevir, pegylated interferon plus ribavirin. (2016)
  • Author(s): Tahata Y, Hiramatsu N, Oze T, Morishita N, Harada N, Yamada R, Yakushijin T, Mita E, Hagiwara H, Yamada Y, Ito T, Hijioka T, Inada M, Katayama K, Tamura S, Yoshihara H, Inoue A, Imai Y, Irishio K, Kato M, Hikita H, Sakamori R, Miyagi T, Yoshida Y, Tatsumi T, Hamasaki T, Hayashi N, Takehara T
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 51 Pages: 252, 259
  • DOI: 10.1007/s00535-015-1105-9.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Ectopic expression of N-acetylglucosaminyltransferase V accelerates hepatic triglyceride synthesis. (2016)
  • Author(s): Kamada Y, Ebisutani Y, Kida S, Mizutani K, Akita M, Yamamoto A, Fujii H, Sobajima T, Terao N, Takamatsu S, Yoshida Y, Takehara T, Miyoshi E
  • Journal Title: Hepatol Res. Volume: 46 Pages: E118, E129
  • DOI: 10.1111/hepr.12541.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel noninvasive diagnostic method for nonalcoholic steatohepatitis using two glycobiomarkers. (2015)
  • Author(s): Kamada Y, Ono M, Hyogo H, Fujii H, Sumida Y, Mori K, Tanaka S, Yamada M, Akita M, Mizutani K, Fujii H, Yamamoto A, Takamatsu S, Yoshida Y, Itoh Y, Kawada N, Chayama K, Saibara T, Takehara T, Miyoshi E
  • Journal Title: Hepatology. Volume: 62 Pages: 1433.1443
  • DOI: 10.1002/hep.28002.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Fetuin-A negatively correlates with liver and vascular fibrosis in nonalcoholic fatty liver disease subjects. (2015)
  • Author(s): Sato M, Kamada Y, Takeda Y, Kida S, Ohara Y, Fujii H, Akita M, Mizutani K, Yoshida Y, Yamada M, Hougaku H, Takehara T, Miyoshi E
  • Journal Title: Liver Int. Volume: 35 Pages: 925, 935
  • DOI: 10.1111/liv.12478.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Loss of Gab1 adaptor protein in hepatocytes aggravates experimental liver fibrosis in mice. (2015)
  • Author(s): Kizu T, Yoshida Y, Furuta K, Ogura S, Egawa M, Chatani N, Hamano M, Takemura T, Ezaki H, Kamada Y, Nishida K, Nakaoka Y, Kiso S, Takehara T
  • Journal Title: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. Volume: 308 Pages: G614, G624
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00289.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] N-acetylglucosaminyltransferase V exacerbates concanavalin A-induced hepatitis in mice. (2015)
  • Author(s): Kamada Y, Sato M, Kida S, Akita M, Mizutani K, Fujii H, Sobajima T, Yoshida Y, Shinzaki S, Takamatsu S, Takehara T, Miyoshi E
  • Journal Title: Mol Med Rep. Volume: 11 Pages: 3573, 3584
  • DOI: 10.3892/mmr.2015.3168.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 肝癌脂質代謝におけるFoxM1転写因子を介したシグナル経路の意義 (2015)
  • Author(s): 小倉智志、吉田雄一、竹原徹郎
  • Organizer: 第41回日本肝臓学会西部会
  • Place of Presentation: 名古屋国際会議場
  • Year and Date: 2015-12-03
• [Presentation] Gab1 adaptor protein is an essential gatekeeper to balance hepatocyte death and proliferation during acetaminophen-induced liver injury in mice (2015)
  • Author(s): Yuichi Yoshida, Kunimaro Furuta, Satoshi Ogura, Tomohide Kurahashi, Mayumi Egawa, Shinichi Kiso, Yoshihiro Kamada, and Tetsuo Takehara
  • Organizer: 第66回米国肝臓学会議
  • Place of Presentation: Moscone Convention Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2015-11-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A novel noninvasive diagnostic method for nonalcoholic steatohepatitis (NASH) using two glycobiomarkers (2015)
  • Author(s): Yoshihiro Kamada, Masafumi Ono, Hideyuki Hyogo, Hideki Fujii, Yoshio Sumida, Kohjiroh Mori, Saiyu Tanaka, Makoto Yamada, Maaya Akita, Kayo Mizutani, Hironobu Fujii, Akiko Yamamoto, Shinji Takamatsu, Yuichi Yoshida, Yoshito Itoh, Norifumi Kawada, Kazuaki Chayama, Toshiji Saibara, Tetsuo Takehara, Eiji Miyoshi
  • Organizer: 第66回米国肝臓学会議
  • Place of Presentation: Moscone Convention Center, San Francisco, USA
  • Year and Date: 2015-11-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝細胞癌におけるHMG-CoA還元酵素阻害剤によるFoxM1転写因子の発現制御 (2015)
  • Author(s): 小倉智志、吉田雄一、柄川真弓、古田訓丸、木津 崇、木曽真一、鎌田佳宏、竹原徹郎
  • Organizer: 第23回JDDW
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル新高輪
  • Year and Date: 2015-10-08
• [Presentation] 肝細胞癌におけるメバロン酸経路を介したFoxM1転写因子の制御と臨床応用の可能性について (2015)
  • Author(s): 小倉智志、吉田雄一、柄川真弓、古田訓丸、木津 崇、木曽真一、鎌田佳宏、竹原徹郎
  • Organizer: 第51回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本
  • Year and Date: 2015-05-22
• [Presentation] 重症肝不全病態における ストレス応答制御分子としての 肝細胞 Gab1 の意義と治療標的としての可能性 (2015)
  • Author(s): 古田訓丸, 吉田雄一, 木津崇, 小倉智志, 柄川真弓, 茶谷徳啓, 鎌田佳宏, 木曽真一, 竹原徹郎
  • Organizer: 第51回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: ホテル日航熊本
  • Year and Date: 2015-05-21