2016 Fiscal Year Annual Research Report
星細胞におけるサイトグロビン発現調節技術の確立による脱線維化治療法開発
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16H05290
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
河田 則文 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (30271191)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
元山 宏行 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 病院講師 (00573601)
松原 三佐子 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (00635120)
LE THUY 大阪市立大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (10572175)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 星細胞 / サイトグロビン / 線維化 / 炎症 / 発がん / プロモーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は肝臓では星細胞のみに発現する哺乳類第4番目のグロビンであるサイトグロビン（Cytoglobin, Cygb）の生体内機能を明らかにする目的でCygbノックアウトマウス（Cygb KO）を作出した。発がん物質ジエチルニトロサミン（diethylnitrosamine, DEN）投与モデル、並びに、ヒトの脂肪性肝炎の病態に近いモデルとしてコリン欠乏食（CDAA食）を投与するモデルにおいて、Cygb KOでは雄雌マウスの両方で野生型マウスに比較して、有意に肝がん発生が増加した。Cygb KOマウスの背景肝ではマクロファージや好中球の浸潤が高度であり、また、線維化反応の増強が見られた。同時にtransforming growth factor-β、collagen 1A1、tissue inhibitor of matrixmetalloproteinaseの発現増強が見られた。Cygb KOから分離培養した星細胞はプライミングを受けており、α平滑筋アクチンの発現やサイトカイン、ケモカインのmRNA発現も増強していた。さらにこれらの星細胞はp16, p21やγH2AXのような老化細胞マーカーを発現していた。以上からCygb欠損星細胞はsenescent-associated secretary phenotype (SASP)を呈することが明らかとなった。一方、内在性のCygbプロモーター活性でmCherry標識されたCygbを過剰発現させるトランスジェニック（Tg）マウス、HSC_Cygb_mCherryマウス、を作出した。TgマウスにCDAA食や胆管結紮モデルを作製すると、肝臓の炎症ならびに線維化反応は極めて減弱した。また、fibroblasts growth factor 2がヒト星細胞でCygbを誘導することが判明し、同プロセスでα平滑筋アクチンやコラーゲン発現が低下することが判明した。以上の結果から、星細胞に発現するCygbは星細胞の恒常性の維持に極めて重要であり、その欠損は星細胞をプライミングさせ、SASPを呈するフェノタイプ変化させることが誘因の１つとなり、肝臓の臓器全体における炎症、線維化の増強を介して発がんを促進させる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
作出したDygbノックアウトマウスを用いて無刺激でもその易発がん性を世界で初めて見出し、Scientific Reportsに出版することができた。さらにヒトの病態に近い胆管結紮モデルでも、Cygb欠損が肝臓の炎症、繊維化が促進されることが確認され、Scientific Reportsにまとめ最近公表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
Cygbノックアウトマウス且つトランスジェンックマウスを用いて４種類の肝炎症・線維化モデルマウスを作製し、ヒトの病気に近いモデルでの検討をほぼ終了した。また、ヒトの肝癌組織におけるサイトグロビン発現の様態や、遺伝子変異についてもデータを得られつつあり、さらに研究を継続する予定である。また、Cygb発現の制御機構を遺伝子、転写プロモーターレベルで解明しつつある。
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