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胆汁酸ヒト化マウスを用いたNAFL/NASH/HCC進展メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K24115
補助金の研究課題番号 22H02853 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分49030:実験病理学関連
研究機関東京医科大学

研究代表者

本多 彰  東京医科大学, 医学部, 教授 (10468639)

研究分担者 宮崎 照雄  東京医科大学, 医学部, 准教授 (60532687)
池上 正  東京医科大学, 医学部, 教授 (40439740)
岩本 淳一  東京医科大学, 医学部, 教授 (10384950)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード胆汁酸 / マウスモデル / 非アルコール性脂肪肝 / 非アルコール性脂肪肝炎 / 肝細胞癌
研究開始時の研究の概要

マウスの胆汁酸組成はヒトと大きく異なるため、胆汁酸の関与が推測される代謝疾患や発癌に関して、従来のモデルの研究結果をヒトに外挿するには注意が必要である。この問題を解決するために、我々が開発したヒト類似の胆汁酸組成を有するCyp2a12/Cyp2c70ダブルノックアウトマウスを用いて、従来のモデルよりヒトに近い非アルコール性脂肪肝(NAFL)/非アルコール性脂肪肝炎(NASH)/肝細胞癌(HCC)のマウスモデルを確立し、胆汁酸が病態の進展に与える影響を明らかにする。

研究実績の概要

マウスは医学研究に最も広く用いられている動物である。しかし、胆汁酸組成がヒトと大きく異なるため、胆汁酸の関与が推測される代謝疾患や発癌に関して、従来の研究結果をヒトに外挿するには注意が必要である。この問題を解決するために、本研究では我々が開発した胆汁酸ヒト化ダブルノックアウト(DKO)マウスを用いて、これまでより格段にヒトに近い非アルコール性脂肪肝(NAFL)/非アルコール性脂肪肝炎(NASH)/肝細胞癌(HCC)のモデルを作製し、胆汁酸が病態の進展に与える影響を解明することを目的としている。令和5年度は新しいNAFL/ NASH/ HCCモデルの作製が完了し、モデルの解析を行なった。解析内容と結果の要点は下記の通りである。
(1)肝臓の病理組織解析を行い、ワイルドタイプ(WT)マウスでもDKOマウスでも高脂肪高ショ糖食(HFHSD)で飼育するとNASHとなるが、進展した線維化や発癌はDKOマウスでのみ認められた。
(2)胆汁酸分析を行ったところ、HFHSDの長期投与によりWTでは胆汁酸プールサイズが減少したが、DKOでは逆に増加していた。DKO-HFHSDマウスでは、特に肝組織中の胆汁酸濃度上昇を認め、胆汁酸分画ではケノデオキシコール酸(CDCA)が有意に増加していた。
(3)RNA-SeqおよびReal-time PCR解析では、加齢と共にDKO-HFHSDマウスでは、新規に合成される胆汁酸の組成を決定するCyp8b1が顕著に抑制されていることが特徴的だった。一方、脂肪酸合成系の促進と分解系の抑制による肝脂質の蓄積は、WTかDKOかに関わらず認められ、このモデルでのNASH進展のKey factorは胆汁酸組成(CDCA)であることが予測された。また、得られたデータから、発癌のメカニズムについても考察を行った。

現在までの達成度 (区分)
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

データ収集と解析の大部分が終了し、追加実験を残すのみとなっている。既に論文執筆を開始している。

今後の研究の推進方策

論文の完成までに、発癌メカニズムに関してもう少し追加実験が必要な可能性がある。追加実験を行いながら、本年度中に論文の投稿を目指したい。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Sex-, age-, and organ-dependent improvement of bile acid hydrophobicity by ursodeoxycholic acid treatment: A study using a mouse model with human-like bile acid composition2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda Hajime、Honda Akira、Miyazaki Teruo、Morishita Yukio、Hirayama Takeshi、Iwamoto Junichi、Nakamoto Nobuhiro、Ikegami Tadashi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 7 ページ: e0271308-e0271308

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0271308

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The role of hydrophobic bile acids in the progression to NASH by using a mouse model with human-like bile acid composition2023

    • 著者名/発表者名
      Ueda H, Honda A, Miyazaki T, Ikegami T
    • 学会等名
      3rd JSH International Liver Conference 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrophobic bile acids accelerate NAFLD-associated HCC development in a mouse model with human-like bile acid composition2023

    • 著者名/発表者名
      Ueda H, Honda A, Miyazaki T, Ikegami T
    • 学会等名
      AASLD The Liver Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of PFIC 3 mouse model carrying human-like bile acid composition by in vivo liver-specific gene deletion using adeno-associated virus and CRISPR/Cas9 system2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuruya K, Kamiya A, Mishima Y, Arase Y, Honda A, Kagawa T
    • 学会等名
      AASLD The Liver Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aggravating effect of LCA administration on cholangitis occurring in a mouse model with human-type bile acid composition2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki T, Ueda H, Ikegami T, Honda A
    • 学会等名
      AASLD The Liver Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非アルコール性脂肪肝炎(NASH)発癌モデルマウスモデルにおける疎水性胆汁酸の役割2023

    • 著者名/発表者名
      上田 元,本多 彰,宮﨑照雄,池上 正
    • 学会等名
      第27回日本肝臓学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非アルコール性脂肪肝炎(NASH)/肝細胞癌(HCC)モデルマウスモデルにおける疎水性胆汁酸の役割2023

    • 著者名/発表者名
      上田 元,宮﨑照雄,本多 彰,池上 正
    • 学会等名
      第44回胆汁酸研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ヒト型の胆汁酸組成を有するマウスモデルにおけるウルソデオキシコール酸投与による疎水性胆汁酸組成の変化2022

    • 著者名/発表者名
      上田 元, 本多 彰, 宮﨑照雄, 池上 正
    • 学会等名
      第26回日本肝臓学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 西欧食投与によるNASH/HCCモデルマウスの作成(その1): 胆汁酸組成の違いによる病態進展への影響2022

    • 著者名/発表者名
      上田 元, 宮崎 照雄, 本多 彰, 岩本 淳一, 池上 正
    • 学会等名
      第43回胆汁酸研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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