肝幹細胞の分化、増殖機構の解明と肝不全治療への応用

• 研究課題/領域番号: 15590636
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 消化器内科学
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 永木 正仁 岐阜大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30293559)
• 研究分担者: 内木 隆文 岐阜大学, 医学部附属病院, 医員 (80402197) ; 林 秀樹 岐阜大学, 医学部附属病院, 医員
• 研究期間 (年度): 2003 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円); 2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 再生医療 / 急性肝不全 / 細胞外マトリックス / 細胞移植 / 転写因子 / 再生療法 / 肝不全 / 人工肝臓 / 肝幹細胞 / HNF-4 / EHSゲル

研究概要

[肝前駆細胞分離とHNF-4遺伝子導入による分化誘導]
MACSにて分離したhematopoietc lineage陰性細胞は、胎児肝細胞全体の約10%を占めており、lineage陽性の細胞と比較すると高度の増殖能を有し、また継代が可能であった。分離直後の肝前駆細胞は、肝細胞、胆管細胞、膵臓由来遺伝子を発現しており、多分化能を備えていた。
肝前駆細胞にHNF4遺伝子を強発現させたところ、肝細胞特異的遺伝子の発現が増強し、肝細胞への分化が促進された。.
[HNF-4導入肝前駆細胞の肝硬変モデルマウスへの治療効果]
Dimethylnitrosamine(DMN)を腹腔内に投与することで肝硬変マウスを作成し、HNF-4を導入したGFP-トランスジェニックマウス由来の胎児肝前駆細胞を尾静注し、その治療効果を検討した。コントロール群とLacz群にはマウス生存率に有意差を認めなかったが、コントロール群とHNF-4群間において、生存率に有意の改善が認められた。宿主肝の組織学的検討よりLaczならびにHNF-4遺伝子導入細胞群ともにGFPにより発光する胎児肝前駆細胞を確認することができたが、両群間において移植細胞数に明らかな差異は認められなかった。しかしながら、肝内のHNF-4mRNAならびにApoA1 mRNAをNorthern blotにて検討したところ、HNF-4遺伝子導入細胞群において遺伝子発現の増強が確認された。
[細胞外マトリックスによる肝細胞分化におけるシグナル伝達]
種々の細胞外マトリックス上で培養された肝細胞において、異なる細胞形態と肝細胞特異的遺伝子の発現がみられた。DNAマイクロアレイによる検討から、Engelbreth-Holm-Swarm(EHS)gel上で培養した肝細胞において、PIP_2 phosphatase mRNAやcofilin等の細胞骨格に関連した遺伝子の発現変化が認められた。collagen上で培養した肝細胞ではPIP_2が強発現していたが、EHS gel上の細胞では発現が低下していた。EHS gel上の肝細胞ではactinが脱重合していたが、collagen上の肝細胞ではactinは重合していた。EHS gel上の肝細胞にPIP_2を添加するとactinの重合が増加する一方で、albumin mRNAの発現は低下した。反対にactinの脱重合を誘導するgelsolinを添加すると、collagen上の肝細胞でalbumin mRNAの発現は増加した。また、EHS gel上の肝細胞に対してHNF-4ならびにHNF-1 siRNAを添加すると、細胞骨格や形態に変化を認めなかったがalbumin mRNAの発現は低下した。

研究成果

• [雑誌論文] Hepatocyte nuclear factor-4α and -1 small interfering RNA inhibits hepatocyte differentiation induced by extracellular matrix. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimata T
  • 雑誌名: Hepatol Res (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Actin organization and hepatocyte differentiation are regulated by extracellular matrix via PI4,5-bisphosphate. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimata T
  • 雑誌名: Hepatology (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differential caspase-9-dependent signaling pathway between tumor necrosis factor receptor- and Fas-mediated hepatocyte apoptosis in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imao M, Nagaki M, Imose M, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Liver Int 26 ページ: 137-146
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Pathogenic role of B cells in anti-CD40-caused necroinflammatory liver disease. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Moriwaki H, Nagaki M, Saio M, Nakamoto Y, Naito M, Kuwata K, Chisari FV.
  • 雑誌名: Am J Pathol 168 ページ: 786-795
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Role of macropharge migration inhibitory factor for CTL-induced liver injury in hepatitis B transgenic mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Nagaki M, Nishihira J, Kuwata K, Moriwaki H, Chisari FV.
  • 雑誌名: Clin Diagn Lab Immun 13 ページ: 415-419
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hepatocyte nuclear factor-4α and -1 small interfering RNA inhibits hepatocyte differentiation induced by extracellular matrix. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimata T, Nagaki M, Ysukada Y, Ogiso T, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Hepatol Res (in press)
  • NAID: 10020329511
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Actin organization and hepatocyte differentiation are regulated by extracellular matrix via PI 4,5-bisphosphate. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimata T, Nagaki M, Ogiso T, Naiki T, Kato T, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Hepatology (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Differential caspase-9-dependent signaling pathway between tumor necrosis factor receptor-and Fas-mediated hepatocyte apoptosis in mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Imao M
  • 雑誌名: Liver Int 26 ページ: 137-146
• [雑誌論文] Hepatocyte nuclear factor-4a and-1 small interfering RNA inhibits hepatocyte differentiation induced by extracellular matrix. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimata T
  • 雑誌名: Hepatol Res (In press)
• [雑誌論文] Pathogenic role of B cells in anti-CD40-caused necroinflammatory liver disease. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kimura K
  • 雑誌名: Am J Pathol (In press)
• [雑誌論文] Normal liver regeneration and liver cell apoptosis after partial hepatectomy in tumor necrosis factor-α deficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 162-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of plasma from patients with hepatic failure on function of primary rat hepatocytes in three dimensional culture. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 1010-1017
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor-4α overexpression maintains liver phenotype in cultured rat heptocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naiki T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 335 ページ: 496-500
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Prospective study on early virologic response to treatment with interferon alpha-2b plus rebavirin in patients with chronic hepatitis C genotype 1b. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M
  • 雑誌名: Hepatol Res 33 ページ: 285-291
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Blockade of neutrophil elastase attenuates severe liver injury in hepatitis B transgenic mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takai S
  • 雑誌名: J Virol 79 ページ: 15142-15150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Differential caspase-9-dependent signaling pathway between tumor necrosis factor receptor- and Fas-mediated hepatocyte apoptosis in mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Imao M
  • 雑誌名: Liver Int 26 ページ: 137-146
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Hepatoprotection against oxidative damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M
  • 雑誌名: Hepatol Res 32 ページ: 9-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Pathogenic role of B cells in anti-CD40-caused necroinflammatory liver disease. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimura K
  • 雑誌名: Am J Pathol 168 ページ: 786-795
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Role of macropharge migration inhibitory factor for CTL-induced liver injury in hepatitis B transgenic mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kimura K
  • 雑誌名: Clin Diagn Lab Immun 13 ページ: 415-419
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Normal liver regeneration and liver cell apoptosis after partial hepatectomy in tumor necrosis factor-α-deficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H, Nagaki M, Imose M, Osawa Y, Kimura K, Takai S, Imao M, Naiki T, Kato T, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 162-170
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Effects of plasma from patients with hepatic failure on function of primary rat hepatocytes in three dimensional culture. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M, Naito T, Ohnishi H, Akaike T, Muto Y, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 1010-1017
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor-4α overexpression maintains liver phenotype in cultured rat heptocytes. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naiki T, Nagaki M, Asano T, Kimata T, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 335 ページ: 496-500
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Prospective study on early virologic response to treatment with interferon alpha-2b plus rebavirin in patients with chronic hepatitis C genotype 1b. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M, Imose M, Naiki T, Kimura K, Hayashi H, Shimizu M, Ohnishi H, Tomita E, Sugihara J, Amano K, Sakai T, Kojima T, Katsumura N, Kondo Y, Fujimoto M, Moriwaki H, the GH Study Group.
  • 雑誌名: Hepatol Res 33 ページ: 285-291
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Blockade of neutrophil elastase attenuates severe liver injury in hepatitis B transgenic mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takai S, Kimura K, Nagaki M, Satake S, Kakimi K, Moriwaki H.
  • 雑誌名: J Virol 79 ページ: 15142-15150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Hepatoprotection against oxidative damage. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Hepatol Res 32 ページ: 9-11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Normal liver regeneration and liver cell apoptosis after partial hepatectomy in tumor necrosis factor-αdeficient mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 162-170
• [雑誌論文] Adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor-4α overexpression maintains liver phenotype in cultured rat heptocyted. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naiki T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 335 ページ: 496-500
• [雑誌論文] The GH study Group. Prospective study on early virologic response to treatment with Interferon alpha-2b plus rebavirin in patients with chronic hepatitis C genotype 1b. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M
  • 雑誌名: Hepatol Res 33 ページ: 285-291
• [雑誌論文] Normal liver regeneration and liver cell apoptosis after partial hepatectomy in tumor necrosis factor-α mice. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H et al.
  • 雑誌名: Liver Int 25 ページ: 162-170
• [雑誌論文] Functional activity of human hepatoma cells transfected with adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor (HNF)-4 gene. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naiki T
  • 雑誌名: Cell Transplant 13 ページ: 393-403
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Psychoneurological symptoms during interferon therapy in patients with chronic hepatitis : prospective study on predictive use of Cornell medical index and EEG. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y
  • 雑誌名: Liver Int 24 ページ: 407-412
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Leflunomide protects from T cell-mediated liver injury in mice through inhibition of nuclear factor κB. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imose M
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1160-1169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Pivotal role of nuclear factor-κB signaling in anti-CD40-induced liver injury in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimura K
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1180-1189
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Functional activity of human hepatoma cells transfected with adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor (HNF)-4 gene. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naiki T, Nagaki M, Shidoji Y, Kojima H, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Cell Transplant 13 ページ: 393-403
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Psychoneurological symptoms during interferon therapy in patients with chronic hepatitis : prospective study on predictive use of Cornell medical index and EEG. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Y, Nagaki M, Tomita E, Murase M, Enya M, Nishigaki Y, Sugihara J, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Liver Int 24 ページ: 407-412
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Leflunomide protects from T cell-mediated liver injury in mice through inhibition of nuclear factor κB. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imose M, Nagaki M, Kimura K, Takai S, Imao M, Naiki T, Osawa Y, Asano T, Hayashi H, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1160-1169
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Pivotal role of nuclear factor-κB signaling in anti-CD40-induced liver injury in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimura K, Nagaki M, Takai S, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1180-1189
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Pivotal role of nuclear factor-κB signalinhg in anti-CD40-induced liver injury in mice. (2004)
  • 著者名/発表者名: Kimura K et al.
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1180-1189
• [雑誌論文] Leflunomide protects from T cell-mediated liver injury in mice through inhibition of nuclear factor κB. (2004)
  • 著者名/発表者名: Imose M et al.
  • 雑誌名: Hepatology 40 ページ: 1160-1169
• [雑誌論文] Functional activity of human hepatoma cells transfected with adenovirus-mediated hepatocyte nuclear factor (HNF)-4 gene. (2004)
  • 著者名/発表者名: Naiki T et al.
  • 雑誌名: Cell Transplant 13 ページ: 393-403
• [雑誌論文] Expression of the NF-κB target gene x-ray-inducible immediate early response factor-1 short enhances TNF-α-induced hepatocyte apoptosis by inhibiting Akt activation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Osawa Y
  • 雑誌名: J Immunol 170 ページ: 4053-4060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of nuclear factor-κB and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt is essential for massive hepatocyte apoptosis induced by tumor necrosis factor α in mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Imose M
  • 雑誌名: Liver Int 23 ページ: 386-396
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Expression of the NF-κB target gene x-ray-inducible immediate early response factor-1 short enhances TNF-α-induced hepatocyte apoptosis by inhibiting Akt activation. (2003)
  • 著者名/発表者名: Osawa Y, Nagaki M, Banno Y, Brenner DA, Nozawa Y, Moriwaki H, Nakashima S.
  • 雑誌名: J Immunol 170 ページ: 4053-4060
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Inhibition of nuclear factor-κB and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt is essential for massive hepatocyte apoptosis induced by tumor necrosis factor α in mice. (2003)
  • 著者名/発表者名: Imose M, Nagaki M, Naiki T, Osawa Y, Brenner DA, Asano T, Hayashi H, Kato T, Moriwaki H.
  • 雑誌名: Liver Int 23 ページ: 386-396
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Analysis of gene expression profile induced by hepatocyte nuclear factor 4α in hepatoma cells using an oligonucleotide microarray. (2002)
  • 著者名/発表者名: Naiki T
  • 雑誌名: J Biol Chem 277 ページ: 14011-14019
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Staphylococcal enterotoxin B induces hepatic injury and lethal shock in endotoxin-resistent C3H/HeJ mice despite a deficient macrophage response. (2002)
  • 著者名/発表者名: Yasuda S
  • 雑誌名: J Endotoxin Res 8 ページ: 253-261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TNF-α-induced IL-8 production via NF-κB and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt pathways inhibits cell apoptosis in human hepatocytes. (2002)
  • 著者名/発表者名: Osawa Y
  • 雑誌名: Infect Immun 70 ページ: 6294-6301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] How are hepatocytes sensitized to apoptosis? (2002)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M
  • 雑誌名: J Gastroenterol 37 ページ: 1094-1096
  • NAID: 10013893977
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Analysis of gene expression profile induced by hepatocyte nuclear factor 4α in hepatoma cells using an oligonucleotide microarray. (2002)
  • 著者名/発表者名: Naiki T, Nagaki M, Shidoji Y, Kojima H, Imose M, Kato T, Ohishi N, Yagi K, Moriwaki H.
  • 雑誌名: J Biol Chem 277 ページ: 14011-14019
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Staphylococcal enterotoxin B induces hepatic injury and lethal shock in endotoxin-resistent C3H/HeJ mice despite a deficient macrophage response. (2002)
  • 著者名/発表者名: Yasuda S, Nagaki M, Moriwaki H.
  • 雑誌名: J Endotoxin Res 8 ページ: 253-261
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TNF-α-induced IL-8 production via NF-κB and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt pathways inhibits cell apoptosis in human hepatocytes. (2002)
  • 著者名/発表者名: Osawa Y, Nagaki M, Banno Y, Brenner DA, Takahiko Asano, Nozawa Y, Moriwaki H, Nakashima S.
  • 雑誌名: Infect Immun 70 ページ: 6294-6301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] How are hepatocytes sensitized to apoptosis?. (2002)
  • 著者名/発表者名: Nagaki M, Moriwaki H.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 37 ページ: 1094-1096
  • NAID: 10013893977
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Naiki T et al.: "Functional activity of human hepatoma cells transfected with adenovirus-medilated hepatocyte nuclear factor (HNP)-4 gene"Cell Transplant. (in press). (2004)
• [文献書誌] Imose M et al.: "Inhibition of nuclear factor-κB and phosphatidyilnositol 3-kinase/Akt is essential for massive hepatocyte apoptosis induced by tumor necrosis factor α in mice"Liver Int. 23. 386-396 (2003)
• [文献書誌] Osawa Y et al.: "Expression of the NF-κB target gene x-ray-inducible immediate early response factor-1 short enhances TNF-α-induced hepatocyte apoptosis by inhibiting Akt activation"J Immunol. 170. 4053-4060 (2003)