肥満を背景とする肝発がんおよび肝がん細胞におけるCSAD遺伝子の役割

• 研究課題/領域番号: 21K05425
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38050:食品科学関連
• 研究機関: 静岡英和学院大学短期大学部
• 研究代表者: 庄司 豊 静岡英和学院大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (80453546)
• 研究分担者: 五十嵐 美樹 一般財団法人脳神経疾患研究所, 先端医療研究センター, 研究員 (70340172) ; 三好 規之 静岡県立大学, 食品栄養科学部, 准教授 (70438191)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 非アルコール性脂肪性肝疾患 / NAFLD / CSAD / 肝がん / タウリン

研究開始時の研究の概要

非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）を起因とする肝細胞癌が増加していますが、この発がんメカニズムは明らかになっておりません。我々は、これまでに報告され公開されたマウスの実験およびヒトの肝細胞癌のデータを解析し、NAFLDを起因とする肝発がんのメカニズムに関与する可能性のある遺伝子として、肝機能を正常に保つ作用を持つタウリンの生合成律速酵素であるCSAD遺伝子を見出しました。本研究では、NAFLDを起因とする肝発がんにおけるCSAD遺伝子の役割について調べ、予防や治療へ応用可能な栄養・食品成分を探索することを目的としています。

研究実績の概要

肥満関連の疾患の一つである非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）を起因とする肝がんが増加している。我々は、その発症のメカニズムを知ることを目的として高脂肪食負荷マウスの脂肪肝とマウスの化学誘導肝がんの遺伝子データから、肝機能を正常に保つ作用を持つタウリンの生合成律速酵素であるCSAD遺伝子の発現低下すること、さらにヒト肝癌におけるCSADの発現レベルと生存率が正相関にあることを見出した。本研究では、高脂肪食負荷によるNAFLDの発症、続く肝発がんとCSAD遺伝子の関連性を調べ、治療へ応用可能な栄養・食品成分を探索する。
2022年度は初年度に引き続き糖尿病モデルであるSTAMマウスの肝臓におけるCASD遺伝子発現の解析を進めた。C57BL/6J雄マウスに、ストレプトゾトシン（STZ）投与により低インスリン状態の後期2 型糖尿病の病態を誘発させ、段階的に脂肪肝、NASH（6 週）、肝線維化（10 週）を経て、16 週目でHCC を発症するSTAMマウスモデルである。肝臓のサンプルは以下の4つの群（n=5~7）で行った（CN群：STZ非投与・AIN-76摂取、CH群：STZ非投与・HFD32摂取、SN群：STZ投与・AIN-76摂取、SH群：STZ投与・HFD32摂取）。6、10、16週齢での肝臓を採取しており（合計81匹）、これらすべてのtotal RNAの抽出を行った。現在はこれらのtotal RNAからのcDNA作成、qPCRによるCSAD遺伝子発現の解析を進めている。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

2023年度は在籍する短大での業務が多く、研究に十分な時間を作ることができなかった。そのため、本研究期間を1年延長し、引き続き申請研究を継続する予定である。

今後の研究の推進方策

CSAD遺伝子発現の解析が終わっておらず、今年度までに
この解析を終える予定である。当初の計画より進行状況が遅れており、本研究を1年延長すした。今後の予定は以下のとおりである。
1) STAM マウス各病態（NASH, 繊維化、HCC）での肝臓組織についてCSAD 遺伝子発現を確認する。また、CSADや肝臓の病態に関連するいくつかの遺伝子（例えば
肝がんで増加するANXA2遺伝子、肝臓の線維化に関連するTGF-βなど）の発現についても調べる。
2) ヒトの肝がん細胞株（例えば肝がん細胞HepG2や不死化肝細胞など） をCRISPR/Cas9 ゲノム編集技術でCSAD 発現を欠損させた細胞株の樹立を行う。また、
STAM マウスの肝臓腫瘍 から培養細胞の樹立を試みる。