脳・全身連関による組織線維化の制御機構の解明と医学応用

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16KT0110
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 菅波 孝祥 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (50343752)
• 研究分担者: 山中 宏二 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80446533)
• 研究期間 (年度): 2016-07-19 – 2019-03-31
• キーワード: 非アルコール性脂肪肝炎 / 慢性炎症 / 線維化 / マクロファージ

研究実績の概要

本研究では、我々が独自に確立した非アルコール性脂肪肝炎（NASH）動物モデルを用いて、臓器間ネットワークによる肝線維化機構の解明を目指す。
我々は既に、メラノコルチン4型受容体（MC4R）欠損マウスを用いたNASHモデルにより、肝臓と脂肪組織において組織線維化の起点となるcrown-like structure（CLS）を同定した。本年は、2型CCケモカイン受容体（CCR2）欠損マウスを用いて、CLSを構成するマクロファージの動態と意義に関して検討した。即ち、CCR2欠損マウスの骨髄をMC4R欠損マウスに移植してNASHを発症させたところ、脂肪組織のCLS形成は顕著に抑制され、アディポサイトカインの発現プロフィールや全身の糖代謝は有意に改善し、脂肪肝も軽減した。これに対して、肝臓の浸潤マクロファージ数は顕著に抑制されたが、CLS形成には全く変化を認めず、線維化にも影響を及ぼさなかった。さらに、組織マクロファージを蛍光標識してNASHを発症させたところ、肝臓CLSは主に組織マクロファージ（クッパー細胞）で構成されることが明らかになった。本研究により、臓器においてCLSを構成するマクロファージの由来が異なること、本NASHモデルにおける脂肪肝発症には脂肪組織―肝臓の臓器連関が関与していることが明らかになった。
さらに、NASHモデルよりCLS構成マクロファージを単離し、その遺伝子発現プロフィールを解析することにより、NASHの早期診断マーカーや病勢を反映するバイオマーカー、NASH発症の鍵分子の探索を試みている。具体的には、CLS構成マクロファージがCD11cを発現し、周囲のクッパー細胞と区別できることを利用して、NASHモデルよりCD11c陽性マクロファージをソーティングし、トランスクリプトーム解析を実施中である。

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

CLSに注目した病態解析により、NASH動物モデルにおける臓器間ネットワークの存在と病変の臓器特異性を明らかにしたため。

今後の研究の推進方策

NASHにおける肝線維化の発症機構に関する検討を推進するとともに、本モデルにおいてNASH病変を発症する要因として、脳ー肝臓連関に注目した検討を進める。

次年度使用額が生じた理由

本年度、本研究計画の遂行に必要な遺伝子操作マウス（コラーゲンレポーターマウスなど）を導入したが、MTAの締結やクリーン化作業の影響で一部の実験が次年度に回ることになったため。

次年度使用額の使用計画

当該マウスの繁殖は順調のため、予定通りの研究を現在既に実施している。

研究成果

• [国際共同研究] テキサス大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: テキサス大学
• [雑誌論文] Antifibrotic effect of pirfenidone in a mouse model of human nonalcoholic steatohepatitis. (2017)
  • 著者名/発表者名: C. Komiya, M. Tanaka, K. Tsuchiya, N. Shimazu, K. Mori, S. Furuke, Y. Miyachi, K. Shiba, S. Yamaguchi, K. Ikeda, K. Ochi, K. Nakabayashi, K. Hata, M. Itoh, T. Suganami, Y. Ogawa.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 7 ページ: 44754
  • DOI: doi: 10.1038/srep44754.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The H3K9 methyltransferase Setdb1 regulates TLR4-mediated inflammatory responses in macrophages. (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Hachiya, T. Shiihashi, I. Shirakawa, Y. Iwasaki, Y. Matsumura, Y. Oishi, Y. Nakayama, Y. Miyamoto, I. Manabe, K. Ochi, M. Tanaka, N. Goda, J. Sakai, T. Suganami, Y. Ogawa.
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 6 ページ: 28845
  • DOI: doi: 10.1038/srep28845.
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Inflammatory responses increase secretion of MD-1 protein. (2016)
  • 著者名/発表者名: RT. Jennings, E. Odkhuu, A. Nakashima, N. Morita, T. Kobayashi, I. Yamai, M. Tanaka, T. Suganami, S. Haga, M. Ozaki, Y. Watanabe, Y. Nagai, K. Takatsu, T. Kikuchi-Ueda, I. Ichimonji, Y. Ogawa, H. Takagi, T. Yamazaki, K. Miyake, S. Akashi-Takamura.
  • 雑誌名: Int. Immunol. 巻: 28 ページ: 503-512
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Tissue-resident macrophages constituting hepatic crown-like structure induce liver fibrosis in a mouse model of non-alcoholic steatohepatitis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Suganami, Michiko Itoh, Yoshihiro Ogawa
  • 学会等名: 2017 Keystone Symposia
  • 発表場所: Keystone
  • 年月日: 2017-01-23 – 2017-01-26
• [学会発表] 脂肪組織-肝臓連関の破綻による異所性脂肪蓄積の新たな分子機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 菅波孝祥、田中 都、伊藤美智子、小川佳宏
  • 学会等名: 第20回日本心血管内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-12-16 – 2016-12-17
  • 招待講演
• [学会発表] イムノメタボリズムと脂肪組織炎症 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 都、越智 梢、菅波孝祥、小川佳宏
  • 学会等名: 第37回日本肥満学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-10-07 – 2016-10-08
  • 招待講演
• [学会発表] 新しいマウスモデルを用いたNASH発症機構の解明と医学応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤美智子、菅波孝祥、小川佳宏
  • 学会等名: 第37回日本肥満学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-10-07 – 2016-10-08
  • 招待講演
• [図書] Chronic Inflammation: Mechanisms and Regulation. (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Suganami, M. Tanaka, Y. Ogawa.
  • 総ページ数: 702
  • 出版者: Springer Japan
• [備考] 名古屋大学環境医学研究所 分子代謝医学分野
  • URL: http://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mmm/index.html