クッパー細胞を標的としたドラッグデリバリーシステムを用いたNASH治療法の開発

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26460992
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 高原 照美 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 准教授 (60240777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梨井 康 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 移植免疫研究室, 室長 (60321890)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 非アルコール性脂肪肝炎 / クッパー細胞 / マクロファージ / siRNA / 拡散医薬 / ドラッグデリバリー

Outline of Annual Research Achievements

NASH の発症機序として、肝マクロファージの活性化が重要であり、Tol様受容体シグナル、インフラマゾームなどの経路が注目されている。本研究では、クッパ-細胞を標的としたドラッグデリバリー技術をsiRNA 医薬に応用することで、①NASH 発症におけるクッパー細胞活性化の分子機構を解析すること、　②ドラッグデリバリー技術と特異的核酸医薬（SPG とsiRNA) を用いたNASH の新規治療法を開発することを目的としている。
平成２６年度は、NASHモデルとしてコリン欠乏食マウス、メチオニンーコリン欠乏食マウスを作成して、脂肪化、浸潤マクロファージ、線維化を確認し、病態に関与するサイトカイン、インフラマゾーム、Toll様受容体シグナル関連分子の変動を確認した。またモデルマウスから採取したクッパー細胞を用いて、それらの分子の変化の確認を行った。
この結果を踏まえて、平成２７年度は変化する各種のサイトカインやインフラマゾーム関連分子、Toll様受容体関連分子のsiRNAを網羅的に作成した。マウス由来マクロファージ細胞株、モデルマウスから採取したクッパー細胞にこれらのsiRNA を処理して、それぞれのノックダウンの効率を確認し、siRNAの検定を行った。さらに、至適のsiRNA を用いて、siRNA-SPG複合体を作成に着手して成功した。一方、SPGのレセプターであるdectin-1 の肝臓における局在の確認を行い、正常肝では発現に乏しいがNASH モデルのクッパー細胞での発現が増加することを確認し、siRNA-SPG がクッパー細胞に特異的に作用しドラッグデリバリーとして有効に働く可能性を確認した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

in vitro でのsiRNAの検定に予定より時間必要となった。
また、SPG-siRNA 作成のデザイン作成に手間取り、作成にかなりの時間を要した。しかし現在はSPG-siRNAの作成は終了し、十分量確保していること、また、NASH モデルでのSPG のレセプターであるdectin-1のクッパー細胞での特異的発現を確認しており、平成28年度はさっそくNASH モデルでの生体実験を行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

SPG-siRNAはすでに作成済みである。NASH モデルは、今まで使用経験の豊富なコリン欠乏食マウス、メチオニンーコリン欠乏食マウスモデルを用いて、週2回のSPG-siRNAを投与して、肝臓の病理学的、生化学的解析を行い、、siRNA-SPG がクッパー細胞に特異的に作用しうるか、またドラックデリバリー法として有効に働くかどうか検証する。また複数のSPG-siRNA の比較検討することにより、NASH進展のkey moleculeの検索を行う。
以上の結果をまとめて、国際学会での発表、英文での論文化を目指す。

Causes of Carryover

動物飼育に必要な経費は次年度での決済となるため次年度への繰り越しとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度にはSPG siRNAを用いた動物実験を予定しており、そのための飼育費用が高額戸なることが予想されるため繰り越しとした。

Research Products

• [Journal Article] Impaired CD98 signaling protects against graft-versus-host disease by increasing regulatory T cells. (2016)
  • Author(s): Nishio Y, Fujino M, Cai S, Kitajima Y, Saito T, Tsumura H, Ito M, Ito Y, Nagahara Y, Li Xiao K
  • Journal Title: Transpl Immunol Volume: 35 Pages: 34-9
  • DOI: 10.1016/j.trim.2016.01.005.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 5-Aminolevulinic acid combined with ferrous iron ameliorate ischemia-reperfusion injury in the mouse fatty liver model. (2016)
  • Author(s): Li S, Takahara T, Li XK, Fujino M, Sugiyama T, Tsukada K, Liu C, Kakuta Y, Nonomura N, Ito H, Takahashi K, Nakajima M, Tanaka T, Takahara S.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 470 Pages: 900-6
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.01.136.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Prolonged Mouse Cardiac Graft Cold Storage via Attenuating Ischemia-Reperfusion Injury Using a New Antioxidant-Based Preservation Solution. (2016)
  • Author(s): Cai S, Ichimaru N, Zhao M, Fujino M, Ito H, Ota U, Nakajima M, Tanaka T, Nonomura N, Li XK, Takahara S.
  • Journal Title: Transplantation Volume: 100 Pages: 1032-40
  • DOI: 10.1097/TP.0000000000001079.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Luminal injection of hydrogen-rich solution attenuates intestinal ischemia-reperfusion injury in rats. (2015)
  • Author(s): Shigeta T, Sakamoto S, Li XK, Cai S, Liu C, Kurokawa R, Nakazawa A, Kasahara M, Uemoto S.
  • Journal Title: Transplantation Volume: 99 Pages: 500-7
  • DOI: 10.1097/TP.0000000000000510.
  • Open Access
• [Journal Article] Permanent acceptance of mouse cardiac allografts with CD40 siRNA to induce regulatory myeloid cells by use of a novel polysaccharide siRNA delivery system. (2015)
  • Author(s): Zhang Q, Ichimaru N, Higuchi S, Cai S, Hou J, Fujino M, Nonomura N, Kobayashi M, Ando H, Uno A, Sakurai K, Mochizuki S, Adachi Y, Ohno N, Zou H, Xu J, Li XK, Takahara S.
  • Journal Title: Gene Ther. Volume: 22 Pages: 217-26
  • DOI: 10.1038/gt.2014.119.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 5-aminolevulinic acid combined with sodium ferrous citrate ameliorates H2O2-induced cardiomyocyte hypertrophy via activation of the MAPK/Nrf2/HO-1 pathway. (2015)
  • Author(s): Zhao M, Guo H, Chen J, Fujino M, Ito H, Takahashi K, Abe F, Nakajima M, Tanaka T, Wang J, Huang H, Zheng S, Hei M, Li J, Huang S, Li J, Ma X, Chen Y, Zhao L, Zhuang J, Zhu P, Li XK.
  • Journal Title: Am J Physiol Cell Physiol. Volume: 308 Pages: C665-72
  • DOI: 10.1152/ajpcell.00369.2014.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dihydroquercetin (DHQ) ameliorated concanavalin A-induced mouse experimental fulminant hepatitis and enhanced HO-1 expression through MAPK/Nrf2 antioxidant pathway in RAW cells. (2015)
  • Author(s): Zhao M, Chen J, Zhu P, Fujino M, Takahara T, Toyama S, Tomita A, Zhao L, Yang Z, Hei M, Zhong L, Zhuang J, Kimura S, Li XK.
  • Journal Title: Int Immunopharmacol. Volume: 28 Pages: 938-44
  • DOI: 10.1016/j.intimp.2015.04.032.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Noninvasive monitoring of mouse renal allograft rejection using micro-CT. (2015)
  • Author(s): Hou J, Fujino M, Cai S, Ding Q, Li XK
  • Journal Title: Int Surg Volume: 88 Pages: 276-80
  • DOI: 10.4174/astr.2015.88.5.276.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Noninvasive Monitoring and Evaluation of the Renal Structure and Function in a Mouse Model of Unilateral Ureteral Occlusion Using Microcomputed Tomography. (2015)
  • Author(s): Hou J, Fujino M, Cai S, Ding Q, Li XK.
  • Journal Title: Int Surg. Volume: 100 Pages: 1237-43
  • DOI: 10.9738/INTSURG-D-14-00273.1.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Influence of sirolimus-induced TGF-β secretion on mouse Treg cell proliferation. (2015)
  • Author(s): Li JN, Li JX, Huang HL, Zhu XL, Ding H, Huang CF, Lin J, Huang JG, Wu ZC, Ashraf M, Wang YG, Li XK, Zheng SY, Chen JM, Guo HM, Zhuang J, Zhu P.
  • Journal Title: Genet Mol Res Volume: 14 Pages: 18569-79
  • DOI: 10.4238/2015.December.28.4.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Effects of astaxanthin pretreatment on ischemia-reperfusion injury in fatty liver model of mice. (2015)
  • Author(s): 5．SW Li, T Takahara, M Fujino, K Tsukada, C Liu, XK Li
  • Organizer: 第29回肝類洞壁細胞研究会
  • Place of Presentation: 秋田
  • Year and Date: 2015-10-31 – 2015-11-01
• [Presentation] 水素水はNASH肝障害を軽減する (2015)
  • Author(s): 高原照美、李 少偉、河合健吾、杉山敏郎、塚田一博
  • Organizer: 第47回日本臨床分子形態学会総会
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2015-09-18 – 2015-09-19
• [Presentation] 5-アミノレブリン酸は一酸化炭素を誘導してNASHモデルの虚血再潅流障害を軽減する (2015)
  • Author(s): 李 少偉、高原照美、河合健吾、杉山敏郎、塚田一博、田中徹、李 小康
  • Organizer: 第51回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2015-05-21 – 2015-05-22
• [Presentation] NASH肝障害における水素水の有効性とその作用機序 (2015)
  • Author(s): 3．高原照美、李 少偉、河合健吾、杉山敏郎、塚田一博、李小康
  • Organizer: 第51回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2015-05-21 – 2015-05-22