肝特異的microRNAの発現低下に伴う細胞内代謝物量変化とその肝癌治療への応用

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25460979
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 近藤 祐嗣 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00572231)
• 研究分担者: 吉田 晴彦 東京大学, 医学部附属病院, 臨床登録医 (60240305) ; 大塚 基之 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90518945)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 肝癌 / microRNA / メタボローム

研究概要

肝癌、特に現在もまだ満足のいく治療法のない進行肝癌の制御を目的として、メタボロームの視点からmicroRNA 122 (miR122) の発現変化と癌幹細胞形質の獲得機構について解析する。正常な肝細胞に高発現するmiR122の発現は肝細胞癌では低下していることが多く、逆にmiR122の発現が低下している肝細胞癌は生物学的悪性度が高いことをこれまでに報告した。その後の解析により、miR122の発現が低下した肝癌細胞では癌幹細胞としての形質を獲得して 生物学的な悪性度を増すことを確認している。本研究では、miR122の発現低下に伴う肝癌細胞の癌幹細胞としての形質獲得機構を細胞内代謝系の変化、特にアルギニン代謝の観点から検討し、その結果に基づいた臨床的に用いうる癌幹細胞の制御法を開発し、進行肝癌の治療に役立てることを目的としている。
今年度はmiR122のノックダウンマウスの肝組織を用いた網羅的なメタボローム解析の結果L-arginineの濃度が増加していることを同定した。miR122の直接標的分子としてCAT1蛋白があるが、この蛋白はL-arginineの輸送体であり、この発現が亢進することが細胞内L-arginine濃度の増加につながることが示唆された。実際にCAT1のノックダウンによって細胞内Arginineの濃度は低下した。
次に細胞内Arginineの増加が何を惹起するかを検討したところ、細胞内のNO濃度が増加することが示された。ArginineはNO synthetaseの基質であり、細胞内arginine濃度の増加がNOの産生を増やす結果につながることが示唆された。現在増加したNOと癌の悪性度について検討を加えている。

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

miR122の発現が低下した肝癌でどのような代謝物の量的変化があるか、当初の予定通り500種程度の代謝物について定量を行った。その結果、有意に量的変化がみられる代謝物を同定でき、現在その生物学的意義を検討している。

今後の研究の推進方策

引き続き 癌細胞内でのNO産生の亢進についての生物学的意義を明らかにしていく。
さらに、key molecule についてはrescue 実験を加えて、責任分子をしっかりと明らかにしていきたい。

研究成果

• [雑誌論文] Spontaneous clearance of serum hepatitis C virus RNA during the clinical course of hepatocellular carcinoma in patients with chronic hepatitis C (2014)
  • 著者名/発表者名: Minami T, Tateishi R, Shiina S, Fujiwara N, Mikami S, Sato M, Uchino K, Enooku K, Asaoka Y, Kondo Y, Yoshida H, Koike K
  • 雑誌名: Hepatol Res. 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1111/hepr.12203.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of the expression of the liver cancer susceptibility gene MICA by microRNAs. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishikawa T, Otsuka M, Yoshikawa T, Ohno M, Takata A, Shibata C, Kondo Y, Akanuma M, Yoshida H, Koike K.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 3 ページ: 2739
  • DOI: 10.1038/srep02739
  • 査読あり
• [雑誌論文] CT with hepatic arterioportography as a pretreatment examination for hepatocellular carcinoma patients: a randomized controlled trial (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohki T, Tateishi R, Akahane M, Mikami S, Sato M, Uchino K, Arano T, Enooku K, Kondo Y, Yamashiki N, Goto T, Shiina S, Yoshida H, Matsuyama Y, Omata M, Ohtomo K, Koike K.
  • 雑誌名: Am J Gastroenterol. 巻: 108(8) ページ: 1305-13
  • DOI: 10.1038/ajg.2013.109.
  • 査読あり
• [備考] 東京大学 肝がん治療グループのホームページ
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/livercancer/