新規マウス肝再生モデルによる肝前駆細胞から肝細胞への分化過程の解析

• 研究課題/領域番号: 17J06605
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山田 みなみ 東京大学, 新領域創成科学研究所, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 胆管組織 / 組織リモデリング / Klf5 / 慢性肝疾患 / ライブイメージング / 胆管上皮細胞 / 肝前駆細胞 / 肝再生 / 三次元培養系 / アデノ随伴ウイルス / single-cell RNA-seq

研究実績の概要

今年度は、肝前駆細胞の活性化を付随する胆管組織のリモデリングそのものの分子基盤についての研究に大きな進展があった。申請者らは、以前より、肝内の胆管組織で発現する転写因子としてKlf5に注目した解析を行っており、これが胆管上皮細胞の増殖を正に制御することで、肝障害時における胆管増生および肝再生に寄与することを既に明らかにしている (H.Okada, M. Yamada, et al., 2018, J Biol Chem) 。特筆すべきことに、慢性肝障害時のKlf5欠損マウス肝臓では、胆管組織の構造維持に異常をきたしていることが示唆されていた。そこで、申請者はKlf5が細胞増殖誘導に加えて「胆管組織構造の維持」という細胞機能にも関与するとの仮説をたて、これを検証することにした。
昨年度までに、胆管のリモデリングの動態を模倣し、かつKlf5欠損による影響をライブイメージングにより解析可能な新規in vitro解析系を構築している。これを用いた解析により、Klf5を欠損することでin vitroにおいてもin vivo同様に、胆管組織構造が崩壊するという現象を明らかにしてきた。このことは、肝障害の胆管の形態変化の際に、転写因子Klf5が制御する組織構造を維持する機構が存在することを示唆している。本年度はKlf5が制御する下流のシグナルおよび標的因子の探索を行った。更にKlf5が胆管組織構造を維持するという仮説を補強するため、慢性肝障害時のKlf5欠損マウス肝臓で認められた、既存の胆管組織構造から遊離する胆管マーカー陽性細胞の細胞が肝細胞由来ではないことを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tissue substructure-specific deposition of the β3-containing laminin-332 in the biliary epithelium of human and mouse livers (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamada Minami、Okada Hajime、Kikkawa Yamato、Miyajima Atsushi、Itoh Tohru
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 524 号: 2 ページ: 465-471
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2020.01.104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The transcription factor Klf5 is essential for intrahepatic biliary epithelial tissue remodeling after cholestatic liver injury (2018)
  • 著者名/発表者名: Hajime Okada, Minami Yamada, Kenji Kamimoto, Cindy Yuet-Yin Kok, Kota Kaneko, Masatsugu Ema, Atsushi Miyajima, Tohru Itoh
  • 雑誌名: Journal of Biological chemistry 巻: in press
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Testis-Specific Histone Variant H3t Gene Is Essential for Entry into Spermatogenesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueda J., Harada A., Urahama T., Machida S., Maehara K., Hada M., Makino Y., Nogami J., Horikoshi N., Osakabe A., Taguchi H., Tanaka H., Tachiwana H., Yao T., Yamada M., Iwamoto T., Isotani A., Ikawa M., Tachibana T., Okada Y., Kimura H., Ohkawa Y., Kurumizaka H., Yamagata K.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 18(3) 号: 3 ページ: 593-600
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.12.065
  • NAID: 120006957416
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 三次元培養系を用いた転写因子Klf5による胆管リモデリング制御機構の解析 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤暢、山田みなみ、宮島篤
  • 学会等名: 第26回肝細胞研究会
• [学会発表] Establishing a novel in vitro system to investigate cellular and molecular mechanisms regulating three-dimensional biliary epithelial tissue integrity (2019)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamada, Atsushi Miyajima, Tohru Itoh
  • 学会等名: CSH-Asia conference on LIVER, BIOLOGY, DISEASE & CANCER
  • 国際学会
• [学会発表] 三次元培養系を用いた転写因子Klf5による胆管リモデリング制御機構の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田 みなみ、岡田 甫、依馬 正次、宮島 篤、伊藤 暢
  • 学会等名: 第29回日本肝臓医生物学研究会
• [学会発表] 転写因子Klf5による胆汁うっ滞性肝障害時における肝内胆管のリモデリングの制御機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田みなみ、岡田甫、神元健児、Cindy Kok、金子洸太、依馬正次、宮島篤、伊藤暢
  • 学会等名: 第25回肝細胞研究会
• [学会発表] Establishing a novel mouse model for liver regeneration that accompanies activation and hepatocyte differentiation of adult liver progenitor cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamada, Atsushi Miyajima, Tohru Itoh
  • 学会等名: Australia-Japan Meeting on Cell Death
  • 国際学会
• [学会発表] 肝前駆細胞の活性化・肝細胞分化を惹起するマウス肝再生モデルの構築 (2018)
  • 著者名/発表者名: 山田みなみ、宮島篤、伊藤暢
  • 学会等名: 新学術領域研究 酸素生物学・ダイイングコード合同若手会議