肝線維化制御を目指した新規治療標的の同定とそのメカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 19H03640
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 田中 靖人 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 客員教授 (90336694)
• 研究分担者: 佐藤 悠介 北海道大学, 薬学研究院, 助教 (10735624) ; 大石 久史 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (30375513)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: 肝線維化 / TLL1 / TGFβ / miR-6133-5p / MEND / HCV / miRNA / LNP / 肝臓線維化

研究開始時の研究の概要

わが国で肝細胞癌の発症要因として最も多いC型肝炎ウイルス（HCV）感染症の治療は飛躍的に進歩し、ほぼ全例でウイルス排除が可能となった一方で、肝線維化進展例では肝発癌リスクが高いままであり、その対策が重要な課題である。最近我々は、Tolloid-like 1（TLL1）遺伝子多型がHCV排除後の肝発癌に関連し、肝線維化に寄与することを突き止めた。さらに、コラーゲン遺伝子の発現を強力に抑制するmiRNA6133を新たに同定した。本研究は、肝線維化・発癌制御を目指した新たな治療法の開発を目的として、TLL1による肝線維化メカニズムの解析およびmiR6133標的分子の同定と機能解析を行う。

研究成果の概要

C型肝炎ウイルス（HCV）排除後あるいは脂肪性肝炎において、肝線維化は重要な肝発癌や予後不良リスク因子である。線維化促進サイトカインTGFβとTLL1による肝線維化・肝発癌メカニズム、コラーゲン遺伝子の発現を抑制するmiR-6133-5pの線維化制御機構を検討した。miR-6133-5pは細胞内の主要なシグナル伝達経路のリン酸化を抑制すること、JNKの上流に作用することが明らかとなった。肝細胞特異的hTLL1高発現マウス系統を樹立し、肝発癌への影響を検討した。マイクロ流体デバイスiLiNPによるsiRNA搭載脂質ナノ粒子（LNP）について、最適なLNPを同定し、マウス肝臓での安全性を検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

HCV感染症の治療は飛躍的に進歩し、ほぼ全例でウイルス排除が達成可能となった。しかし、肝線維化進展例ではHCV排除後も肝発癌リスクが高く、脂肪肝炎を含む他の慢性肝炎においても線維化は予後不良因子となるため、肝線維化の制御は重要な課題である。本研究成果から、miR-6133-5pの抗線維化効果がTGFBR2およびJNKによって媒介されることを示した。肝細胞特異的hTLL1高発現マウスを樹立し、長期間のコリン欠乏高脂肪食給餌により肝癌を誘発させるマウスモデルを確立した。さらに、肝細胞をターゲットとしたLNPの開発により、肝細胞のみに薬剤を直接作用させる身体に負担の少ない治療への展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] C型肝炎治療後の肝発癌とTLL1遺伝子多型 (2020)
  • 著者名/発表者名: 松浦 健太郎, 田中 靖人
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 274 ページ: 359-360
• [雑誌論文] Inhibitory Effect of a Human MicroRNA, miR-6133-5p, on the Fibrotic Activity of Hepatic Stellate Cells in Culture (2020)
  • 著者名/発表者名: Hamada-Tsutsumi Susumu、Onishi Masaya、Matsuura Kentaro、Isogawa Masanori、Kawashima Keigo、Sato Yusuke、Tanaka Yasuhito
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 21 号: 19 ページ: 7251-7251
  • DOI: 10.3390/ijms21197251
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tolloid‐Like 1 Negatively Regulates Hepatic Differentiation of Human Induced Pluripotent Stem Cells Through Transforming Growth Factor Beta Signaling. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kiso A, Toba Y, Tsutsumi S, Deguchi S, Igai K, Koshino S, Tanaka Y, Takayama K, Mizuguchi H
  • 雑誌名: Hepatology Communications 巻: 4 号: 2 ページ: 255-267
  • DOI: 10.1002/hep4.1466
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TLL1 variant associated with development of hepatocellular carcinoma after eradication of hepatitis C virus by interferon-free therapy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Iio E, Matsuura K (co-first author), Shimada N, Atsukawa M, Itokawa N, Abe H, Kato K, Takaguchi K, Senoh T, Eguchi Y, Nomura H, Yoshizawa K, Kang JH, Matsui T, Hirashima N, Kusakabe A, Miyaki T, Fujiwara K, Matsunami K, Tsutsumi S, Iwakiri K, Tanaka Y.
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: 54 号: 4 ページ: 339-346
  • DOI: 10.1007/s00535-018-1526-3
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] マイクロ流体デバイスによる脂質ナノ粒子の粒径制御とin vivo RNA送達 (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐藤悠介, 奥田健斗, 岩川和樹, 佐々木宏輔, 原島秀吉
  • 学会等名: 日本薬学会第142年会
• [学会発表] Tolloid-like 1(TLL1)欠損ヒトiPS細胞を用いた肝分化過程におけるTLL1の機能解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 水口裕之, 田中靖人
  • 学会等名: 第57回日本肝臓学会総会
• [学会発表] 脂質ナノ粒子の粒子径増大技術の確立とその有用性の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥田健斗, 佐藤悠介, 岩川和樹, 原島秀吉
  • 学会等名: 日本薬学会北海道支部第148回例会
• [学会発表] 脂質ナノ粒子の粒子径制御技術の確立と有用性の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥田健斗, 佐藤悠介, 岩川和樹, 原島秀吉
  • 学会等名: 日本核酸医薬学会第6回年会
• [学会発表] mRNA ワクチンへの応用を目指した脂質ナノ粒子の粒子径制御技術の確立 (2021)
  • 著者名/発表者名: 奥田健斗, 佐藤悠介, 岩川和樹, 原島秀吉
  • 学会等名: 第42回生体膜と薬物の相互作用シンポジウム
• [学会発表] Efficient delivery of macromolecules by molecular design of cationic lipids. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sato Y, Hashiba K, Hashiba A, Okabe N, Harashima H.
  • 学会等名: Liposome Research Days 2019
  • 国際学会
• [学会発表] Predictors of hepatocellular carcinoma development after eradication of hepatitis C virus based on TLL1 variant, AFP and FIB 4 index. (2019)
  • 著者名/発表者名: Iio E, Matsuura K, Shimada N, Atsukawa M, Takaguchi K, Eguchi Y, Nomura H, Itokawa N, Abe H, Senoh T, Kato K, Matsui T, Kang JH, Kusakabe A, Miyaki T, Hirashima N, Fujiwara K, Tanaka Y
  • 学会等名: The 70th Annual Meeting of the American Association for the Study of Liver Diseases
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of Tolloid-like 1(TLL1) in the hepatic differentiation using TLL1-deficient human induced pluripotent stem cells, (2019)
  • 著者名/発表者名: Kiso A, Toba Y, Tsutsumi S, Igai K, Koshino S, Takayama K, Tanaka Y, Mizuguchi H
  • 学会等名: 第42回日本分子生物学会年会