非ウイルス性肝疾患でのオートファジーならびに封入体形成の意義

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K07926
• 研究機関: 産業医科大学
• 研究代表者: 原田 大 産業医科大学, 医学部, 教授 (00241175)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: Mallory-Denk体 / オートファジー / プロテアソーム / p62 / 酸化ストレス / 小胞体ストレス

研究実績の概要

慢性の肝障害が持続するとその頻度には差があるものの原因に関わらず、肝硬変、肝不全ならびに肝癌に進行するおそれがある。慢性ウイルス性肝炎 (B型肝炎とC型肝炎)の治療の進歩により肝疾患診療においてアルコール性肝障害、非アルコール性脂肪性肝疾患 (NAFLD)、ウイルソン病やヘモクロマトーシスのような代謝性肝疾患が注目されている。これらの疾患の重症例の病理所見に共通するものが肝細胞内封入体であるMallory-Denk体 (MDB)形成である。これはユビキチン、p62やケラチン8と異常蛋白 (unfolded proteins)などからなる構造物であり、酸化ストレス、小胞体ストレス、遺伝子変異、ウイルス感染、プロテアソームの異常やオートファジーの異常がこの封入体の形成に関与していると考えられているが、その詳細な機序ならびに意義は未だ完全には明らかでない。いくつかの神経変性疾患や一部の筋疾患においても類似の細胞内封入体が形成される。Idiopathic copper toxicosis（特発性銅中毒症）は原因不明の銅代謝異常であるが、小児からこの構造物が生じる。我々はこの構造物が異常蛋白の蓄積、脂質負荷、C型肝炎ウイルス感染症や銅の負荷といった様々なストレスに対する細胞の反応であることを示してきた。しかし、未だこの構造物の正確な意義は明らかではない。本研究ではこの細胞内封入体の形成過程とこの構造物の意義を明らかとし、様々な肝疾患での各種の肝細胞のストレスへの対応とそれを利用した治療の可能性を考えたい。

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

近年アルコール関連肝疾患や非アルコール性脂肪性肝疾患においてp62を介したNrf2の活性化やmTORの活性化が肝発癌に重要であることが明らかとなってきた。p62はオートファジーにより分解される基質であり、オートファジーの抑制にて細胞内に蓄積する。このようなp62の過剰な状態ではMallory-Denk体(MDB)が形成されることを我々は明らかにしてきた。今回、プロテアソーム阻害、脂肪負荷ならびに3,5-diethoxycarbonyl-1,4-dihydrocollidine (DDC)を培養細胞とマウスに投与して酸化ストレス、小胞体ストレス、p62の発現ならびに局在、オートファジーの状態、MDB形成、Nrf2の核内移行ならびにNrf2の活性化によるHO1の発現とmTORのシグナルに関して検討を行なった。3種のストレスにより酸化ストレスと小胞体ストレスが引き起こされ、オートファジーの後期段階が障害された。またこれらの状態ではMDBが形成された。これらの状態ではNrf2の核内移行も認めたが、これはMDB形成細胞では抑制されていた。また、これらの状態ではmTORシグナルの亢進を認めた。微小菅重合阻害剤のあるノコダゾールやHDAC阻害剤であるトリコスタチンはMDBの形成を抑制し、Nrf2の核内移行を促進した。また、これらのMDB形成抑制はプロテアソーム阻害剤によるアポトーシスを促進した。またMDBの形成を抑制するとmTORのシグナルであるp-mTORやp-S6Kの発現が亢進していた。MDB形成によるp62や異常蛋白の隔離はNrf2の過剰活性化、mTORシグナルや異常蛋白による細胞死を抑制することが明らかとなった。オートファジーの活性化によるp62や異常蛋白の分解やMDB形成の調節はさまざまな肝疾患における細胞死や発癌を抑制出来る可能性があると考えられた。

今後の研究の推進方策

細胞の増殖調節にHippo-YAP (Yes-associated protein)シグナル伝達経路が重要であることが分かってきた。典型的には細胞の接触による細胞増殖の抑制はこの伝達経路の依存している。そのほかに細胞外基質の状態や細胞極性にも影響される。Hippoシグナル経路はYAPをリン酸化し、リン酸化されたYAPは細胞質に局在して14-3-3蛋白に結合するか、プロテアソームで分解される。Hippo経路がoffになるとYAPは活性化され、核へ移行してTEADを介して細胞増殖、抗アポトーシスや epithelial-mesenchymal transitionに関与するような蛋白の翻訳を亢進させる。小胞体ストレスの程度によってPERK、eIF1a。ATF4を介してYAPを活性化して細胞を生存させ、また、異なる程度によってはHippo、GADD34を介して細胞死を引き起こす。そのため様々な小胞体ストレス誘導剤にてストレスの程度を変えて細胞への影響を検討する。またYAP阻害剤であるverteporfinやオートファジーの促進や抑制の調節の影響を調べる。
Mallory-Denk体が様々なストレスに対する細胞の反応であることを示してきたが、それ以外の反応として近年ストレス顆粒という構造物が注目されている。より軽いストレスで一過性に出現する蛋白の翻訳を抑制する構造物と考えられるが、様々なストレスならびにオートファジーの調節がストレス顆粒形成に如何に影響するかをG3BP陽性顆粒の形成で確認してこの顆粒形成の細胞増殖ならびに細胞死での意義を調べる。

次年度使用額が生じた理由

まだ仕事が進行中で終了していません。昨年度は試薬を極めて節約して仕事を進めました。

研究成果

• [雑誌論文] Associations of serum cytokines, growth factors, and high-sensitivity C-reactive protein levels in patients with major depression with and without type 2 diabetes mellitus: An explanatory investigation. (2022)
  • 著者名/発表者名: Hoshikawa T, Okamoto N, Natsuyama T, Fujii R, Ikenouchi A, Honma Y, Harada M, Yoshimura R.
  • 雑誌名: Neuropsychiatr Dis Treat 巻: 18 ページ: 173-186
  • DOI: 10.2147/NDT.S350121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helicobacter pylori results in lysis and death after exposure to water. (2022)
  • 著者名/発表者名: Inamasu Y, Ogawa M, Saito M, Harada M, Fukuda K.
  • 雑誌名: Helicobacter 巻: 27 ページ: e12921.
  • DOI: 10.1111/hel.12921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissemination of Leptospira into the intestinal tract resulting in fecal excretion in a hamster model of subcutaneous infection with Leptospirainterrogans. (2022)
  • 著者名/発表者名: Inamasu Y, Nikaido Y, Miyahara S, Maruoka T, Takigawa T, Ogawa M, Nakayama T, Harada M, Saito M.
  • 雑誌名: Microb Pathog 巻: 165 ページ: 105481
  • DOI: 10.1016/j.micpath.2022.105481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of efficacy and safety of atezolizumab plus bevacizumab and Lenvatinib as first-line therapy for unresectable hepatocellular carcinoma: a propensity score matching analysis. (2022)
  • 著者名/発表者名: Niizeki T, Tokunaga T, Takami Y, Wada Y, Harada M, et al
  • 雑誌名: Target Oncol 巻: 17 ページ: 643-653
  • DOI: 10.1007/s11523-022-00921-x.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Trends in hepatocellular carcinoma incident cases in Japan between 1996 and 2019. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakano M, Yatsuhashi H, Bekki S, Takami Y, Tanaka Y, Yoshimaru Y, Honda K, Komorizono Y, Harada M, Shibata M, Sakisaka S, Shakado S, Nagata K, Yoshizumi T, Itoh S, Sohda T, Oeda S, Nakao K, Sasaki R, Yamashita T, Ido A, Mawatari S, Nakamuta M, Aratake Y, Matsumoto S, Maeshiro T, Goto T, Torimura T.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 12 ページ: 1517
  • DOI: 10.1038/s41598-022-05444-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autoimmune pancreatitis with gastriccancer: some IgG4-related diseases may be paraneoplastic syndrome. (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa K, Kumamoto K, Shinohara N, Watanabe T, Kumei S, Yoneda A, Nebuya S, Koya Y, Oe S, Kume K, Yoshikawa I, Harada M.
  • 雑誌名: Intern Med. 巻: 61 ページ: 2155-2160
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.8590-21.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A case of pancreatic neuroendocrine tumor G3 which responded remarkably to chemotherapy. (2022)
  • 著者名/発表者名: Nebuya S, Oe S, Harada Y, Takeuchi Y, Yoneda A, Koya Y, Miyagawa K, Honma Y, Shibata M, Harada M.
  • 雑誌名: J UOEH 巻: 44 ページ: 287-292
  • DOI: 10.7888/juoeh.44.287.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic cyst infection following recurrent biliary obstruction in polycystic liver disease. (2022)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa K, Nakano Y, Yoneda A, Kusanaga M, Oe S, Honma Y, Shibata M, Harada M.
  • 雑誌名: J UOEH 巻: 61 ページ: 2155-2160
  • DOI: 10.7888/juoeh.44.353.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two cases with isolated splenic sarcoidosis diagnosed by an ultrasound-guided fine-needle aspiration biopsy. (2022)
  • 著者名/発表者名: animoto A, Shibata M, Honma Y, Morino K, Kusanaga M, Abe S, Harada M.
  • 雑誌名: Intern Med 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.0409-22.
  • 査読あり
• [雑誌論文] アルコールと肝疾患 up to date (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田 大、本間 雄一、柴田 道彦
  • 雑誌名: 日本消化器病学会雑誌 巻: 119 ページ: 9-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヘモクロマトーシス (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田 大、本間 雄一、熊元 啓一郎
  • 雑誌名: 肝・胆・膵 巻: 84 ページ: 443-446
• [雑誌論文] TfR2ヘテロ接合型変異で発症したヘモクロマトーシスの1例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 西尾 仁、本間 雄一、熊元 啓一郎、土岐 康通、森野 加帆里、大江 晋司、宮川 恒一郎、柴田 道彦、阿部 慎太郎、巽 康彰、生田 克哉、林 久男、原田 大
  • 雑誌名: 肝臓 巻: 63 ページ: 151-157
  • 査読あり
• [学会発表] Safety and efficacy of atezolizumab (Atezo) + bevacizumab (Bev) in Japanese patients (pts) with unresectable hepatocellular carcinoma (uHCC): a prospective, multicenter, observational study (ELIXIR) - A preliminary analysis - (2022)
  • 著者名/発表者名: Ikeda M, Kato N, Kagawa T, Yamashita T, Moriguchi M, Nakamura S, Sawada K, Iijima H, Kamoshida T, Nakao K, Ohkawa K, Sugimoto R, Takehara T, Harada M, Yamamoto Y, Ito T, Kudo M, Kokudo N, Yamamoto K, Furuse J
  • 学会等名: ESMO ASIA Congress
  • 国際学会
• [学会発表] 肝性腹水合併の非代償性肝硬変においてtolvap-tanは予後を改善する (2022)
  • 著者名/発表者名: 1.柴田 道彦、本間 雄一、原田 大
  • 学会等名: 第26回日本肝臓学会大会
• [学会発表] 小胞体ストレス応答への作用に着目した肝癌分子標的治療 (2022)
  • 著者名/発表者名: 本間 雄一、原田 大
  • 学会等名: 第54回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
• [学会発表] C型肝炎治療に関するレジストリ研究-SAKS study- (2022)
  • 著者名/発表者名: 井出 達也、磯田 広史、原田 大
  • 学会等名: 第58回日本肝臓学会総会
• [学会発表] C型慢性肝疾患におけるSVR後の肝外悪性腫瘍発生：インターフェロンとDAA療法に差はあるか (2022)
  • 著者名/発表者名: 本間 雄一、柴田 道彦、森野 加帆里、草永 真志、大江 晋司、宮川 恒一郎、阿部 慎太郎、原田 大
  • 学会等名: 第58回日本肝臓学会総会
• [学会発表] Keap1-Nrf2システムに対するMallory-Denk体の働き (2022)
  • 著者名/発表者名: 大江 晋司、林 倫留、草永 真志、荻野 学芳、宮川 恒一郎、本間 雄一、原田 大．
  • 学会等名: 第54回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
• [学会発表] 肝癌細胞株に対する6-gingerolの抗腫瘍効果の新たな側面 (2022)
  • 著者名/発表者名: 宮川 恒一郎, 隅田 和広, 草永 真志, 大江 晋司, 本間 雄一, 原田 大
  • 学会等名: 第54回日本臨床分子形態学会総会・学術集会
• [学会発表] 飽和脂肪酸による肝細胞障害に対するTFEBの役割 (2022)
  • 著者名/発表者名: 草永 真志、荻野 学芳、大江 晋司、宮川 恒一郎、本間 雄一、原田 大
  • 学会等名: 第26回日本肝臓学会大会
• [学会発表] ウイルソン病 (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田 大
  • 学会等名: School of hepatology 2022
  • 招待講演
• [図書] 内科学（第12版） (2022)
  • 著者名/発表者名: 原田 大
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: 朝倉書店