肝細胞不均一性に着目した慢性肝疾患の病態進行と発がん機構の解明

• 研究課題/領域番号: 20K17038
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立国際医療研究センター
• 研究代表者: 山添 太士 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 肝炎・免疫研究センター, 肝疾患研究部 上級研究員 (20736219)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 細胞核画像解析 / 慢性肝疾患 / 空間的遺伝子解析 / シングルセル 調製法 / ヘテロ不均一 / 発がん

研究開始時の研究の概要

マウスなどの実験動物に対する肝細胞のploidyに関する研究は散見されるものの、ヒトの生理学的な染色体量のheterogeneityや慢性肝障害時におけるploidyの変化や、その病態特異性・依存性は未だ明らかになっていない。本研究では、これまで検討されてなかったzonationおよび肝細胞倍数性の両面から、肝細胞群のheterogeneityに関して検討を加えるとともに、B型・C型肝炎ウイルス、アルコール性、非アルコール性脂肪性肝疾患など癌病変の素地となる慢性肝疾患横断的な検討を行うことで新たな知見を得ようとするものである。

研究成果の概要

本研究では、肝細胞のヘテロ不均一性(heterogeneity)に着目し、肝細胞癌患者の切除肝標本の非癌部ならびに癌部を解析し、染色体量 (ploidy)の変化と慢性肝障害の進行や発癌との関連を解明することで、その病態進行の機序を明らかにすることを目的とする。染色体量の指標として画像解析にて肝細胞の位置特異的な核の大きさを測定し、遺伝子発現解析としてシングルセルRNAseqと空間的トランスクリプトーム解析(VISIUM)を行った。ヒト由来手術サンプルを用いたため、RNA品質にばらつきがあり解析症例の蓄積、また解析技術の改善が望まれた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年急速に発達しているシークエンス技術を応用したシングルセルRNAseq解析や空間的トランスクリプトーム解析により、以前は解析できなかった生理下あるいは病態下における１細胞の挙動を解析することが可能となり、次々と新しい知見が得られている。その一方で、これらの新しい技術の遂行には一定の経験が必要である。今回、遺伝子発現量解析をヒト由来試料で行うための改善点と注意点が明らかとなった。今後、解析プラットフォームも改善されており、ますます重要な解析方法となるため、解析経験と結果の共有が重要と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Differences in branched-chain amino acid to tyrosine ratio (BTR) among etiologies of chronic liver disease progression compared to healthy adults. (2024)
  • 著者名/発表者名: Mino Masaaki、Sano Akitoshi、Kakazu Eiji、Matsubara Hiroko、Kakisaka Keisuke、Kogure Takayuki、Sekine Katsunori、Aoki Yoshihiko、Imamura Masatoshi、Matsuda Michitaka、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Yoshio Sachiyo、Inoue Jun、Masamune Atsushi、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: - 号: 6 ページ: 483-493
  • DOI: 10.1007/s00535-024-02092-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exercise changes the intrahepatic immune cell profile and inhibits the progression of nonalcoholic steatohepatitis in a mouse model (2023)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui Yuriko、Mori Taizo、Yoshio Sachiyo、Sato Miku、Sakata Toshihiro、Yoshida Yuichi、Kawai Hironari、Yoshikawa Shiori、Yamazoe Taiji、Matsuda Michitaka、Kakazu Eiji、Osawa Yosuke、Oyama Chinatsu、Tamura-Nakano Miwa、Kawaguchi Takumi、Yoshizumi Tomoharu、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Hepatology Communications 巻: 7 号: 10
  • DOI: 10.1097/hc9.0000000000000236
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dried blood spot-based host genome analysis technique targeting pathological associations with hepatitis B: Development and clinical application in the Cambodian population. (2023)
  • 著者名/発表者名: Setoyama H, Yamazoe T, Kanto T et al.
  • 雑誌名: Hepatol Res 巻: 12 号: 12 ページ: 1147-1155
  • DOI: 10.1111/hepr.13949
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Toll‐like receptor 7 agonist, GS‐986, is an immune‐stimulant inducing follicular helper T cells and expanding HBs antigen‐specific B cells <i>in vitro</i> (2023)
  • 著者名/発表者名: Mori Taizo、Yoshio Sachiyo、Yoshikawa Shiori、Tsustui Yuriko、Sakata Toshihiro、Yoshida Yuichi、Sakamoto Yuzuru、Kawai Hironari、Osawa Yosuke、Yamazoe Taiji、Aoki Yoshihiko、Fletcher Simon P.、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Liver International 巻: 43 号: 6 ページ: 1213-1224
  • DOI: 10.1111/liv.15568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of sodium glucose cotransporter 2 inhibitors and pioglitazone on FIB‐4 index in metabolic‐associated fatty liver disease (2023)
  • 著者名/発表者名: Mino Masaaki、Kakazu Eiji、Sano Akitoshi、Katsuyama Hisayuki、Hakoshima Mariko、Yanai Hidekatsu、Aoki Yoshihiko、Imamura Masatoshi、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Yoshio Sachiyo、Inoue Jun、Masamune Atsushi、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: - 号: 7 ページ: 618-628
  • DOI: 10.1111/hepr.13898
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum osteopontin predicts the response to atezolizumab plus bevacizumab in patients with hepatocellular carcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi Reika、Ito Takanori、Yoshio Sachiyo、Yamamoto Takafumi、Mizuno Kazuyuki、Ishigami Masatoshi、Kawashima Hiroki、Yasuda Satoshi、Shimose Shigeo、Iwamoto Hideki、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Kakazu Eiji、Kawaguchi Takumi、Toyoda Hidenori、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Journal of Gastroenterology 巻: - 号: 6 ページ: 565-574
  • DOI: 10.1007/s00535-023-01985-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peripheral‐dominant liver fibrosis and tumor distribution in a mouse model of congestive hepatopathy (2022)
  • 著者名/発表者名: Kawai Hironari、Osawa Yosuke、et al.
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 53 号: 4 ページ: 370-376
  • DOI: 10.1111/hepr.13866
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sphingosine‐1‐phosphate promotes tumor development and liver fibrosis in mouse model of congestive hepatopathy (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawai H, Osawa Y, Matsuda M, Tsunoda T, Yanagida K, Hishikawa D, Okawara M, Sakamoto Y, Shimagaki T, Tsutsui Y, Yoshida Y, Yoshikawa S, Hashi K, Doi H, Mori T, Yamazoe T, Yoshio S, Sugiyama M, Okuzaki D, Komatsu H, Inui A, Tamura-Nakano M, Oyama C, Shindou H, Kusano H, Kage M, Ikegami T, Yanaga K, Kanto T
  • 雑誌名: Hepatology 巻: - 号: 1 ページ: 112-125
  • DOI: 10.1002/hep.32256
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] <i>MYC</i> Levels Regulate Metastatic Heterogeneity in Pancreatic Adenocarcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Maddipati R, et. al
  • 雑誌名: Cancer Discovery 巻: 12 号: 2 ページ: 542-561
  • DOI: 10.1158/2159-8290.cd-20-1826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cluster of Differentiation 44 Promotes Liver Fibrosis and Serves as a Biomarker in Congestive Hepatopathy (2021)
  • 著者名/発表者名: Osawa Y, Kawai H, Yamazoe T, Kanto T, et al.
  • 雑誌名: Hepatology Communications 巻: 5 号: 8 ページ: 1437-1447
  • DOI: 10.1002/hep4.1721
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Calcium signaling induces a partial EMT (2021)
  • 著者名/発表者名: NorgardJason RJ, Yamazoe T, Stranger BZ, et al.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: - 号: 9
  • DOI: 10.15252/embr.202051872
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Phenotypic Characterization by Single-Cell Mass Cytometry of Human Intrahepatic and Peripheral NK Cells in Patients with Hepatocellular Carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshida Yuichi、Yoshio Sachiyo、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Tsustui Yuriko、Kawai Hironari、Yoshikawa Shiori、Fukuhara Takasuke、Okamoto Toru、Ono Yoshihiro、Takahashi Yu、Hashida Ryuki、Kawaguchi Takumi、Taketomi Akinobu、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Cells 巻: 10 号: 6 ページ: 1495-1495
  • DOI: 10.3390/cells10061495
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Myostatin as a fibroblast‐activating factor impacts on postoperative outcome in patients with hepatocellular carcinoma (2021)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Sachiyo、Shimagaki Tomonari、Hashida Ryuki、Kawaguchi Takumi、Tsutsui Yuriko、Sakamoto Yuzuru、Yoshida Yuichi、Kawai Hironari、Yoshikawa Shiori、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Osawa Yosuke、Itoh Shinji、Fukai Moto、Yoshizumi Tomoharu、Taketomi Akinobu、Mori Masaki、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 51 号: 7 ページ: 803-812
  • DOI: 10.1111/hepr.13667
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mutant p53 regulates Survivin to foster lung metastasis (2021)
  • 著者名/発表者名: Tang Q.、Efe G.、Chiarella A.、Leung J.、Chen M.、Yamazoe T.、Su Z.、Pitarresi J.、Li J.、Islam M.、Karakasheva T.、Klein-Szanto A.、Pan S.、Hu J.、Natsugoe S.、Gu W.、Stanger B.、Wong K.、Diehl A.、Bass A.、Nakagawa H.、Murphy M.、Rustgi A.
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 35 号: 7-8 ページ: 528-541
  • DOI: 10.1101/gad.340505.120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Blood angiopoietin-2 predicts liver angiogenesis and fibrosis in hepatitis C patients (2021)
  • 著者名/発表者名: Osawa Yosuke、Yoshio Sachiyo、Aoki Yoshihiko、Korenaga Masaaki、Imamura Masatoshi、Oide Takashi、Okawara Miku、Kawai Hironari、Tsutsui Yuriko、Yoshida Yuichi、Yoshikawa Shiori、Mori Taizo、Yamazoe Taiji、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: BMC Gastroenterology 巻: 21 号: 1 ページ: 000-000
  • DOI: 10.1186/s12876-021-01633-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Hepatocyte ploidy and pathological mutations in hepatocellular carcinoma: impact on oncogenesis and therapeutics (2020)
  • 著者名/発表者名: Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Yoshio Sachiyo、Kanto Tatsuya
  • 雑誌名: Global Health & Medicine 巻: 2 号: 5 ページ: 273-281
  • DOI: 10.35772/ghm.2020.01089
  • NAID: 130007936750
  • ISSN: 2434-9186, 2434-9194
  • 年月日: 2020-10-31
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of Immune Reconstitution-Induced Hepatic Flare on Hepatitis B Surface Antigen Loss in Hepatitis B Virus/Human Immunodeficiency Virus-1 Coinfected Patients (2020)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa Shiori、Yoshio Sachiyo、Yoshida Yuichi、Tsutsui Yuriko、Kawai Hironari、Yamazoe Taiji、Mori Taizo、Osawa Yosuke、Sugiyama Masaya、Iwamoto Masashi、Watashi Koichi、Kawaguchi Takumi、Akita Tomoyuki、Tanaka Junko、Kikuchi Yoshimi、Mizokami Masashi、Oka Shinichi、Kanto Tatsuya、Gatanaga Hiroyuki
  • 雑誌名: The Journal of Infectious Diseases 巻: - 号: 12 ページ: 2080-2089
  • DOI: 10.1093/infdis/jiaa662
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global Regulation of the Histone Mark H3K36me2 Underlies Epithelial Plasticity and Metastatic Progression (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuan Salina、Natesan Ramakrishnan、Sanchez-Rivera Francisco J.、Li Jinyang、Bhanu Natarajan V.、Yamazoe Taiji、Lin Jeffrey H.、Merrell Allyson J.、Sela Yogev、Thomas Stacy K.、Jiang Yanqing、Plesset Jacqueline B.、Miller Emma M.、Shi Junwei、Garcia Benjamin A.、Lowe Scott W.、Asangani Irfan A.、Stanger Ben Z.
  • 雑誌名: Cancer Discovery 巻: 10 号: 6 ページ: 854-871
  • DOI: 10.1158/2159-8290.cd-19-1299
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] HBV持続感染者の肝炎増悪期の末梢血単核細胞を用いたシングルセル解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山添太士、由雄祥代、考藤達哉
  • 学会等名: 第58回日本肝臓学会総会
• [学会発表] 肝がん合併非アルコール性脂肪肝炎(NASH)における肝細胞倍体性変化の検討 (2020)
  • 著者名/発表者名: 山添太士、吉田祐一、筒井由梨子、河合裕成、吉川詩織、森泰三、由雄祥代、大澤陽介、考藤達哉
  • 学会等名: 第24回日本肝臓学会大会
• [図書] 肝臓クリニカルアップデート (2022)
  • 著者名/発表者名: 山添太士、考藤達哉
  • 総ページ数: 90
  • 出版者: 医学図書出版
• [備考] 肝炎・免疫研究センター 肝疾患研究部
  • URL: https://www.ncgmkohnodai.go.jp/kanen_meneki/index.html