間葉系幹細胞/血管周囲線維芽細胞の未分化性誘導法の開発と線維化疾患への応用

• 研究課題/領域番号: 22K18390
• 研究種目: 挑戦的研究(開拓)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分53:器官システム内科学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 榎本 篤 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20432255)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 25,740千円 (直接経費: 19,800千円、間接経費: 5,940千円); 2024年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2023年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2022年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 間葉系幹細胞 / 線維化疾患 / 線維芽細胞 / がん / 膵癌 / 血管周囲線維芽細胞 / Meflin

研究開始時の研究の概要

線維化は心不全、肺線維症、肝硬変、腎不全など多くの疾患、加齢に伴う臓器硬化および機能低下の原因である。線維化の原因は線維芽細胞の増生と永続的な活性化である。申請者らは線維芽細胞の起源細胞の一つとしてMeflin陽性間葉系幹細胞あるいは血管周囲線維芽細胞（PVF）を同定し、活性化した線維芽細胞ではMeflinが陰性化することを見出した。本研究の目的は、これまでの知見を生かして、活性化した線維芽細胞を非活性化する新規手法の開発をすすめ、線維化疾患モデルマウスを用いてその意義と分子メカニズムを検証することである。

研究実績の概要

研究代表者はこれまでに、間葉系幹細胞（mesenchymal stem cell: MSC）あるいはMSCとほぼ同等の分化能を有するとされる血管周囲線維芽細胞（perivascular fibroblast: PVF）の特異的なマーカーとしてMeflin分子を同定した。本研究の目的は、MSC/PVFの未分化性を誘導する新規手法の開発をすすめ（目的1）、線維化疾患モデルマウスを用いてその意義と分子メカニズムを検証すること（目的2）である。本年度は下記の実験を行い、下記の結果を得た。
1）昨年度までに実施した複数の化合物ライブラリースクリーニングで同定した6種類の化合物について、初代培養MSCを用いた確認検証実験を行った。その結果、これらの化合物は内因性のMeflinのmRNAの発現には大きな影響を及ぼさないことが判明した。本年度は、上記ライブラリースクリーニング以外の実験系で同定した3種類の化合物について、Meflinの発現の影響に与える影響を定量的PCRを用いて検証した。これらはAm80との同時投与で効率よくMeflinの発現を上昇させることを見出した。
2) 昨年度から開始したデキストラン硫酸ナトリウム（DSS）誘導性腸炎モデルを安定して作成することに成功した。昨年度までに作成したMeflinおよびIL-10の二重欠損マウスを上記DSS誘導性腸炎モデルに供し、大腸の組織病理学的な検証を開始した。またAbcb4欠損マウスを共同研究者より入手、これを肝線維化モデルにするためのバッククロス作業をほぼ完了した。また心臓の線維化モデル（HFpEF）モデルを安定して作成することにも成功し、心臓の機能低下（E/e’値の異常）がみられることも確認した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度までの化合物ライブラリースクリーニングで同定した化合物群が内因性のMeflinのmRNAの発現に影響を及ぼさないことが判明し、本プロジェクトは中止を余儀なくされたが、別の手法で同定した化合物群がMeflinの発現を上昇させることを見出したため、当初の目的遂行に向かって順調に進みつつあると考えている。また多くの線維化疾患マウスモデルの作成についても順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

化合物ライブラリースクリーニングで同定した化合物については予想される結果が得られなかったため、プロジェクトの方向性を変更する。それ以外の検証項目については、当初の研究計画書の予定通りに実施する予定である。線維化疾患の各種モデルマウスの作成も順調に進んでおり、今後は上記化合物を上記マウスモデルに投与してその効果を検証する予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Meflin is a marker of pancreatic stellate cells involved in fibrosis and epithelial regeneration in the pancreas (2024)
  • 著者名/発表者名: Ando R, Shiraki Y, Miyai Y, Shimizu H, Furuhashi K, Minatoguchi S, Kato K, Kato A, Iida T, Mizutani Y, Ito K, Asai N, Mii S, Esaki N, Takahashi M, Enomoto A.
  • 雑誌名: J Pathol 巻: 262 号: 1 ページ: 61-75
  • DOI: 10.1002/path.6211
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuroendocrine neoplasms of the breast: diagnostic confusion and future perspectives (2023)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki T, Tashima T, Enomoto A, Kondo T, Nagai H, Nakamura Y, Ichikawa J, Taniyama K, Kaira K.
  • 雑誌名: Virchows Arch 巻: 482 号: 5 ページ: 929-930
  • DOI: 10.1007/s00428-023-03513-w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significance of expression of CD109 in osteosarcoma and its involvement in tumor progression via BMP signaling (2023)
  • 著者名/発表者名: Mori N, Esaki N, Shimoyama Y, Shiraki Y, Asai N, Sakai T, Nishida Y, Takahashi M, Enomoto A, Mii S.
  • 雑誌名: Pathol Res Pract. 巻: 245 ページ: 154443-154443
  • DOI: 10.1016/j.prp.2023.154443
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impact of elobixibat on liver tumors, microbiome, and bile acid levels in a mouse model of nonalcoholic steatohepatitis (2023)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Y, Yamamoto K, Honda T, Kato A, Muto H, Yokoyama S, Ito T, Imai N, Ishizu Y, Nakamura M, Asano T, Enomoto A, Zaitsu K, Ishigami M, Fujishiro M, Kawashima H.
  • 雑誌名: Hepatol Int 巻: 17 号: 6 ページ: 1378-1392
  • DOI: 10.1007/s12072-023-10581-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Targeting hyaluronan-mediated motility receptor (HMMR) enhances response to androgen receptor signalling inhibitors in prostate cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Hinneh JA, Gillis JL, Mah CY, Irani S, Shrestha RK, Ryan NK, Atsushi E, Nassar ZD, Lynn DJ, Selth LA, Kato M, Centenera MM, Butler LM.
  • 雑誌名: Br J Cancer 巻: 129 号: 8 ページ: 1350-1361
  • DOI: 10.1038/s41416-023-02406-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Pharmacologic conversion of cancer-associated fibroblasts from a protumor phenotype to an antitumor phenotype improves the sensitivity of pancreatic cancer to chemotherapeutics (2022)
  • 著者名/発表者名: Iida T, Mizutani Y, Esaki N, Ponik SM, Burkel BM, Weng L, Kuwata K, Masamune A, Ishihara S, Haga H, Kataoka K, Mii S, Shiraki Y, Ishikawa T, Ohno E, Kawashima H, Hirooka Y, Fujishiro M, Takahashi M, Enomoto A
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 41 号: 19 ページ: 2764-2777
  • DOI: 10.1038/s41388-022-02288-9
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Metastatic Voyage of Ovarian Cancer Cells in Ascites with the Assistance of Various Cellular Components (2022)
  • 著者名/発表者名: Uno Kaname、Iyoshi Shohei、Yoshihara Masato、Kitami Kazuhisa、Mogi Kazumasa、Fujimoto Hiroki、Sugiyama Mai、Koya Yoshihiro、Yamakita Yoshihiko、Nawa Akihiro、Kanayama Tomohiro、Tomita Hiroyuki、Enomoto Atsushi、Kajiyama Hiroaki
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 23 号: 8 ページ: 4383-4383
  • DOI: 10.3390/ijms23084383
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] BMP3b Is a Novel Antifibrotic Molecule Regulated by Meflin in Lung Fibroblasts (2022)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Atsushi、Sakamoto Koji、Nakahara Yoshio、Enomoto Atsushi、Hino Jun、Ando Akira、Inoue Masahide、Shiraki Yukihiro、Omote Norihito、Kusaka Masahiro、Fukihara Jun、Hashimoto Naozumi
  • 雑誌名: American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 巻: 67 号: 4 ページ: 446-458
  • DOI: 10.1165/rcmb.2021-0484oc
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Good and Bad Stroma in Pancreatic Cancer: Relevance of Functional States of Cancer-Associated Fibroblasts. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ando R, Sakai A, Iida T, Kataoka K, Mizutani Y, Enomoto A
  • 雑誌名: Cancers 巻: 14 号: 14 ページ: 3315-3315
  • DOI: 10.3390/cancers14143315
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Girdin Promotes Tumorigenesis and Chemoresistance in Lung Adenocarcinoma by Interacting with PKM2. (2022)
  • 著者名/発表者名: Cao F, Yang D, Tang F, Lu C, He X, Chen S, Yang Z, Gong S, Sun L, Enomoto A, Takahashi M, Weng L.
  • 雑誌名: Cancers (Basel) 巻: 14 号: 22 ページ: 5688-5688
  • DOI: 10.3390/cancers14225688
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 門脈線維芽細胞の新たなマーカーであるMeflinは胆管癌の進行を制御する (2023)
  • 著者名/発表者名: 伊藤喜介、白木之浩、三井伸二、江崎寛季、砂川真輝、馬場泰輔、江畑智希、榎本篤
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] 悪性胸膜中皮腫における免疫チェックポイント分子VISTAの分子機能解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岡田晴生、柳澤聖、榎本篤
  • 学会等名: 第82回日本癌学会学術総会
• [学会発表] Control of tumor immunity by fibroblast preconditioning in cancer (2023)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Enomoto, Takayuki Owaki, Tadashi Iida
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] 血管周囲線維芽細胞（perivascular fibroblast）の細胞状態遷移による組織修復とがん進展の制御 (2023)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤、安藤良太
  • 学会等名: 第46回日本分子生物学会年会
  • 招待講演
• [学会発表] The usefulness of meflin expression in cancer-associated fibroblasts as a predictive marker for immune checkpoint inhibitor in clear cell renal cell carcinoma (2023)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Owaki, Yuki Miyai, Yushi Naito, Tomoyasu Sano, Atsushi Enomoto
  • 学会等名: 2023 ASCO GU Cancers Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] 骨肉腫におけるMeflin陽性細胞を標的とした抗体薬物複合体の研究開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 迫田朋佳, 江崎寛季, 安藤良太, 宮井雄基, 飯田忠, 松山誠, 白木之浩, 三井伸二, 西田佳弘, 高橋雅英, 榎本篤
  • 学会等名: 第81回日本癌学会学術総会
• [学会発表] がん間質を構成する線維芽細胞の多様性とがん治療における線維芽細胞の形質転換戦略 (2022)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤
  • 学会等名: 第95回日本生化学会大会
• [学会発表] 腎線維化とがんに共通する線維芽細胞亜群の解析からみえる線維化疾患の本態 (2022)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤
  • 学会等名: 第52回日本腎臓学会西部学術大会
• [学会発表] 血管周囲細胞の解析に基づく線維化疾患およびがんの「良い間質」と「悪い間質」の理解 (2022)
  • 著者名/発表者名: 榎本篤
  • 学会等名: 第45回日本分子生物学会年会