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2013 年度 実施状況報告書

鉄過剰投与による肝細胞特異的傷害―胆管上皮細胞・肝幹細胞分離への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25670186
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関旭川医科大学

研究代表者

西川 祐司  旭川医科大学, 医学部, 教授 (90208166)

研究分担者 山本 雅大  旭川医科大学, 医学部, 助教 (30431399)
藤井 清永  旭川医科大学, 医学部, 助教 (10278327)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード鉄 / 肝傷害 / 肝細胞 / 胆管上皮細胞 / 肝幹細胞
研究概要

1.大量のクエン酸第一鉄をマウスに経口投与すると肝細胞を完全に死滅させ,肝内胆管のみをintactな状態で採取することが可能であった.上記胆管を含むグリソン鞘を細切し,コラーゲンゲル内に包埋培養すると,長期間にわたり増殖させることができた.また,胆管上皮の増殖はIL-6やTNF-αにより促進された.さらにグリソン鞘をプロナーゼ,コラゲナーゼで消化した後,EpCAM抗体を用い,磁気ビーズ法で胆管上皮細胞を単離することが可能となった.
2.肝前駆細胞を誘導することが知られているDDC食をマウスに4週間与え,クエン酸第一鉄を投与したところ,増生した細胆管(オーバル細胞)のみならず,小葉の肝細胞も鉄傷害に耐性であることが判明した.
3.正常マウス肝細胞と胆管上皮を含むグリソン鞘で鉄輸送・代謝に関連する各種遺伝子のmRNA量を定量RT-PCRで詳細に検討したところ,二価鉄イオンを取り込むトランスポーターであるDMT1やZIP14の発現には明らかな違いはないが,transferrin受容体,hepcidin 1の発現は弱く,鉄を排泄するferroportinの発現が高いことが明らかになった.これらの違いが肝細胞と胆管上皮細胞の鉄感受性を規定している可能性があると思われる.
4.ストレス反応の1つであるJNK-c-Jun経路の重要なシグナル分子であるMKK7のノックアウトマウスを作製し,鉄傷害に対する感受性を検討した.ノックアウトでは感受性が低いことを示すデータが得られたが,個体差および性差が大きく,肝以外の障害(おそらく中枢神経障害)で早期に死亡する動物が多いため,さらに検討が必要と考えられた.

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

1.鉄を大量に投与することで,肝細胞を死滅させ,胆管上皮細胞を純粋に採取する方法がほぼ確立できた.単離された胆管上皮細胞はコラーゲンゲル内で活発に増殖し,今後,さまざまな実験に有用である.
2.肝幹細胞が増生すると報告されているDDC食を与えたマウスでは,増生した細胆管(オーバル細胞もしくは肝幹細胞)とともに肝細胞も鉄に耐性となった.これは予想に反した結果であったが,DDC食によるポルフィリン代謝異常が肝細胞の鉄感受性に与える可能性があり,新しい研究テーマになりうると思われる.
3.JNK-c-Jun経路が鉄傷害に与える影響は,酸化ストレスへの対応における本経路の意義を検討する上でのテストケースとなると考えられる.昨年度の実験では明確にしえなかったが,今後,個体差,性差を踏まえた上で結論を出していきたい.

今後の研究の推進方策

1.胆管上皮細胞のコラーゲンゲル内培養実験やマトリゲル上培養を継続し,胆管上皮の性質,表現型の可塑性について検討を進める.また,EpCAM抗体を用いた胆管上皮細胞の効率的な分離法を確立する.
2.DDC食を与えたマウスの胆管上皮,肝細胞について,鉄輸送・代謝にかかわる遺伝子発現の変化を調べるとともに,培養下での性質の変化を検討する.
3.MKK7ノックアウトの実験を継続し,JNK-c-Jun経路が鉄傷害に対する感受性に与える影響について結論を得る.

次年度の研究費の使用計画

26年度で行う継続実験および新たな実験を遂行する上で必要であるため.
研究期間内に適切に使用する予定である.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Sry HMG box protein 9-positive (Sox9+) epithelial cell adhesion molecule-negative (EpCAM-) biphenotypic cells derived from hepatocytes are involved in mouse liver regeneration.2014

    • 著者名/発表者名
      Tanimizu N, Nishikawa Y, Ichinohe N, Akiyama H, Mitaka T.
    • 雑誌名

      J Biol Chem

      巻: 289 ページ: 7589-7598

    • DOI

      doi: 10.1074/jbc.M113.517243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tumor necrosis factor-α promotes bile ductular transdifferentiation of mature rat hepatocytes in vitro.2013

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Y, Sone M, Nagahama Y, Kumagai E, Doi Y, Omori Y, Yoshioka T, Tokairin T, Yoshida M, Yamamoto Y, Ito A, Sugiyama T, Enomoto K.
    • 雑誌名

      J Cell Biochem

      巻: 114 ページ: 831-843

    • DOI

      doi: 10.1002/jcb.24424

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loss of liver E-cadherin induces sclerosing cholangitis and promotes carcinogenesis.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa H, Hikiba Y, Hirata Y, Font-Burgada J, Sakamoto K, Hayakawa Y, Taniguchi K, Umemura A, Kinoshita H, Sakitani K, Nishikawa Y, Hirano K, Ikenoue T, Ijichi H, Dhar D, Shibata W, Akanuma M, Koike K, Karin M, Maeda S.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 111 ページ: 1090-1095

    • DOI

      doi: 10.1073/pnas.1322731111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肝細胞と胆管上皮細胞の相互可塑性とその病態生理学的意義2013

    • 著者名/発表者名
      西川祐司
    • 雑誌名

      肝胆膵

      巻: 66 ページ: 633-643

  • [雑誌論文] 肝前駆細胞由来胆管上皮と肝外胆管前駆細胞由来胆管上皮の胆道系での接点2013

    • 著者名/発表者名
      榎本克彦,山本洋平,鈴木麻弥,吉岡年明,大森泰文,曽根正行,西川祐司
    • 雑誌名

      肝胆膵

      巻: 66 ページ: 613-62

  • [学会発表] 傷害後の肝再生に対するMKK7ノックアウトの影響2013

    • 著者名/発表者名
      大塩貴子、西川祐司
    • 学会等名
      第19回日本肝臓医生物学研究会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131130-20131130
  • [学会発表] プロテオミクスによる初代培養肝細胞のタンパク質発現変動の解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤井清永、西川祐司
    • 学会等名
      第19回日本肝臓医生物学研究会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131130-20131130
  • [学会発表] プロテオミクスによる初代培養肝細胞の経時的発現変動解析2013

    • 著者名/発表者名
      藤井清永、大塩貴子、陳錫、辛氷、岡田陽子、山本雅大、西川祐司
    • 学会等名
      第46回北海道病理談話会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131012-20131012
  • [学会発表] マウス肝傷害および肝細胞分化・成熟に伴うtrefoil factor3の発現変化2013

    • 著者名/発表者名
      陳錫、山本雅大、永濱康晴、藤井清永、大塩貴子、岡田陽子、辛氷、西川祐司
    • 学会等名
      第46回北海道病理談話会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20131012-20131012
  • [学会発表] 肝細胞と胆管上皮細胞間の分化転換:混合型肝癌の病態との関連2013

    • 著者名/発表者名
      西川祐司、曽根正行、永濱康晴、陳錫、辛氷、岡田陽子、山本雅大、榎本克彦
    • 学会等名
      第72回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20131003-20131005
  • [学会発表] エクソーム解析によるDEN誘発マウス肝発癌の初期変化としてのBrafV637E変異の発見2013

    • 著者名/発表者名
      山本雅大、田中宏樹、辛氷、西川祐司、清水恵子、小川勝洋
    • 学会等名
      第72回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20131003-20131005
  • [学会発表] 肝細胞と胆管上皮細胞間の分化転換:混合型肝癌の病態との関連2013

    • 著者名/発表者名
      西川祐司、曽根正行、永濱康晴、小松美貴子、陳錫、辛氷、岡田陽子、山本雅大
    • 学会等名
      第108回北海道癌談話会例会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] エクソーム解析によるDEN誘発マウス肝発癌の初期変化としてのBrafV637E変異の発見2013

    • 著者名/発表者名
      山本雅大、田中宏樹、辛氷、西川祐司、清水恵子、小川勝洋
    • 学会等名
      第108回北海道癌談話会例会
    • 発表場所
      旭川
    • 年月日
      20130921-20130921
  • [学会発表] マウス肝発癌の分子病理-エクソーム解析によるDEN誘発マウス肝発癌の初期変化としてのBrafV637E変異の発見2013

    • 著者名/発表者名
      山本雅大、田中宏樹、辛氷、西川祐司、清水恵子、小川勝洋
    • 学会等名
      第28回発癌病理研究会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      20130826-20130828
  • [学会発表] 次世代シークエンサー解析によるDEN誘発マウス肝発癌の初期変化としてのBrafV637E変異の発見2013

    • 著者名/発表者名
      山本雅大、田中宏樹、辛氷、西川祐司、清水恵子、小川勝洋
    • 学会等名
      第102回日本病理学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130606-20130608
  • [学会発表] マウス肝傷害および肝細胞分化・成熟に伴うtrefoil factor3の発現変化2013

    • 著者名/発表者名
      陳錫、山本雅大、永濱康晴、岡田陽子、辛氷、西川祐司
    • 学会等名
      第102回日本病理学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130606-20130608
  • [学会発表] ラット胆管上皮細胞をinvitroで肝細胞に分化させる試み2013

    • 著者名/発表者名
      小松美貴子、松尾康博、岡田陽子、陳錫、辛氷、山本雅大、西川祐司
    • 学会等名
      第102回日本病理学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130606-20130608
  • [学会発表] 鉄による肝細胞特異的障害とその胆管上皮細胞分離への応用2013

    • 著者名/発表者名
      西川祐司、小松美貴子、松尾康博、陳錫、岡田陽子、辛氷、山本雅大
    • 学会等名
      第102回日本病理学会総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130606-20130608

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公開日: 2015-05-28  

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