PKR代謝制御に着目したNASH関連肝細胞癌の発症・進展機序解明と創薬応用

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K08388
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 渡辺 崇夫 愛媛大学, 医学系研究科, 講師 (90650458)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 肝細胞癌 / PKR / 細胞増殖 / 阻害剤 / 代謝 / 解糖系

研究実績の概要

申請者らは、これまでにPKRが肝細胞癌において細胞増殖シグナルを増強することで、腫瘍の進展を助長していることを明らかにした。さらに、in vitro、in vivoの実験系においてPKR阻害剤 (imidazolo-oxindole)の投与は、腫瘍の増殖を著明に抑制した。より効果的で副作用の少ない治療標的を明らかにするために、申請者らはHuh7細胞にPKR阻害剤を加えることで変化するタンパク質を質量分析の手法で網羅的に解析した。それにより細胞内の代謝経路、代謝異常に関与する分子を複数同定した。その中で、特に解糖系の主要酵素であるHexokinase-2 (HK2)に注目した。細胞外フラックス・アナライザーを用いて、肝細胞癌細胞株における解糖系、ミトコンドリア呼吸を解析した結果、PKR阻害剤投与により、特に解糖系によるATP産生が著しく低下した。PKR阻害剤添加により、複数の肝癌細胞株でHK2の発現が減少した。またPKRとHK2の直接的な相互作用を確認するため、wild typeとリン酸化活性を消失させたmutant typeであるPKR K296Rでの反応の違いをみた。タンパク質発現はwild typeに比べmutant typeで高かった一方で、HK2との結合はmutant typeとのみで顕著にみられた。PKRとHK2の結合がPKRのシグナル依存的であり、HK2がPKRのkinaseとしての器質となっている可能性があると考えられた。さらにproliferation assayにより、HK2の過剰発現で、腫瘍増殖が増加したが、PKRの過剰発現で相乗的に増加することを示した。これらのことから肝細胞癌ではPKR-HK2 axisにより解糖系の促進を介して腫瘍増殖を増加させており、PKR-HK2 axisは肝細胞癌における新規治療標的となる可能性があることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Role of B Cell-Activating Factor in Fibrosis Progression in a Murine Model of Non-Alcoholic Steatohepatitis (2023)
  • 著者名/発表者名: Kanemitsu-Okada K, Abe M, Nakamura Y, Miyake T, Watanabe T, Yoshida O, Koizumi Y, Hirooka M, Tokumoto Y, Matsuura B, Koizumi M, Hiasa Y.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 28 ページ: 2509
  • DOI: 10.3390/ijms24032509.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Spleen stiffness in patients with chronic liver disease evaluated by 2-D shear wave elastography with ultrasound multiparametric imaging (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirooka M, Koizumi Y, Nakamura Y, Yano R, Okazaki Y, Sunago K, Imai Y, Watanabe T, Yoshida O, Tokumoto Y, Abe M, Hiasa Y.
  • 雑誌名: Hepatology Research 巻: 53 ページ: 93-103
  • DOI: 10.1111/hepr.13841.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cisterna chyli as an optimal marker of tolvaptan response in severe cirrhotic ascites (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirooka M, Koizumi Y, Yano R, Nakamura Y, Sunago K, Yukimoto A, Watanabe T, Yoshida O, Tokumoto Y, Abe M, Hiasa Y.
  • 雑誌名: Scientic Reports 巻: 17 ページ: 8124
  • DOI: 10.1038/s41598-022-11889-z.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasma Fatty Acid Composition Is Associated with Histological Findings of Nonalcoholic Steatohepatitis (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyake T, Furukawa S, Matsuura B, Yoshida O, Miyazaki M, Shiomi A, Kanzaki S, Nakaguchi H, Sunago K, Nakamura Y, Imai Y, Watanabe T, Yamamoto Y, Koizumi Y, Tokumoto Y, Hirooka M, Kumagi T, Abe M, Hiasa Y.
  • 雑誌名: Biomedicines 巻: 12 ページ: 2540
  • DOI: 10.3390/biomedicines10102540.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Additional Effect of Luseogliflozin on Semaglutide in Nonalcoholic Steatohepatitis Complicated by Type 2 Diabetes Mellitus: An Open-Label, Randomized, Parallel-Group Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyake T, Yoshida O, Matsuura B, Furukawa S, Hirooka M, Abe M, Tokumoto Y, Koizumi Y, Watanabe T, Takeshita E, Sunago K, Yukimoto A, Watanabe K, Miyazaki M, Kanzaki S, Nakaguchi H, Koizumu M, Yamamoto Y, Kumagi T, Hiasa Y.
  • 雑誌名: Diabetes Therapy 巻: 13 ページ: 1083-1096
  • DOI: 10.1007/s13300-022-01239-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] SVR後の食道胃静脈瘤増悪に寄与する因子の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺崇夫、徳本良雄、日浅陽一
  • 学会等名: 第108回日本消化器病学会総会
• [学会発表] SVR後の食道胃静脈瘤増悪・改善を予測可能なスコアリングシステムの作成 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺崇夫、徳本良雄、日浅陽一
  • 学会等名: 第58回日本肝臓学会総会
• [学会発表] 年齢層に応じたSVR後肝発癌危険因子の検討 (2022)
  • 著者名/発表者名: 渡辺崇夫、徳本良雄、日浅陽一
  • 学会等名: 第26回日本肝臓学会大会
• [学会発表] A simple and accurate prediction model of hepatocellular carcinoma occurrence after DAA therapy using the factors at SVR12 (2022)
  • 著者名/発表者名: Takao Watanabe, Yoshio Tokumoto, Makoto Morita, Ryo Yano, Yuki Okazaki, Kotaro Sunago, Yoshiko Nakamura, Yusuke Imai, Yohei Koizumi, Osamu Yoshida, Masashi Hirooka, Masanori Abe, and Yoichi Hiasa
  • 学会等名: AASLD the liver meeting 2022
  • 国際学会