肝細胞におけるエクソソームによる鉄排出機構の解明と鉄過剰症への治療応用

鉄は生体に必須の金属だが、過剰な鉄は活性酸素種の生成を亢進させ、組織の障害を引き起こす。肝細胞は鉄調節ホルモンであるヘプシジンを分泌する一方で、主要な鉄貯蔵の場である。血清鉄濃度が高くなると、肝細胞ではヘプシジンの発現が誘導される。ヘプシジンは、マクロファージや腸管上皮細胞に多く発現する鉄輸送体であるフェロポーチンの分解を促進し、マクロファージからの鉄の放出と、腸管上皮細胞からの鉄の吸収を減少させて、血清鉄濃度を減少させる。このように、鉄恒常性は主に血中への鉄の流入を抑制することで維持されており、積極的に十分量の鉄を排出する機構がないことが鉄過剰症の治療を困難なものとしている。本研究は、肝細胞の鉄排出機構の解析から治療標的分子を同定し、新しい治療原理に基づく鉄過剰症治療を検証することを目的とする。本年度は、肝細胞由来エクソソームを同定するために、Alb-CreマウスとCre依存性にCD9-GFPを発現するマウスを交配して、肝細胞由来エクソソームをGFPで標識したマウス(Alb-Cre+/-; Rosa26-LSL-CD9/GFP+/-)を作出した。また、6週齢のマウスに1g/kgの鉄剤(iron dextran)を6週間、週1回腹腔内投与して、鉄負荷マウスを作製して、鉄負荷マウスとコントロールマウスの肝臓中よりエクソソームを精製した。今後、プロテオミクス解析を実施する。腫瘍細胞の一部は、PROM2がフェリチン内包エクソソームの生成を促進して細胞内鉄量を減少させることで、フェロトーシスを免れることが報告されている。そこで、肝細胞特異的なApoE.HCR.hAATプロモーターによりProm2を発現するアデノ随伴ウイルス(AAV8)を作製し、肝細胞におけるPROM2発現を確認した。

鉄は生体に必須の金属だが、過剰な鉄は活性酸素種の生成を亢進させ、組織の障害を引き起こす。肝細胞は鉄調節ホルモンであるヘプシジンを分泌する一方で、主要な鉄貯蔵の場である。血清鉄濃度が高くなると、肝細胞ではヘプシジンの発現が誘導される。ヘプシジンは、マクロファージや腸管上皮細胞に多く発現する鉄輸送体であるフェロポーチンの分解を促進し、マクロファージからの鉄の放出と、腸管上皮細胞からの鉄の吸収を減少させて、血清鉄濃度を減少させる。このように、鉄恒常性は主に血中への鉄の流入を抑制することで維持されており、積極的に十分量の鉄を排出する機構がないことが鉄過剰症の治療を困難なものとしている。本研究は、肝細胞の鉄排出機構の解析から治療標的分子を同定し、新しい治療原理に基づく鉄過剰症治療を検証することを目的とする。本年度は、肝細胞由来エクソソームを同定するために、Alb-CreマウスとCre依存性にCD9-GFPを発現するマウスを交配して、肝細胞由来エクソソームをGFPで標識したマウス(Alb-Cre+/-; Rosa26-LSL-CD9/GFP+/-)を作出した。また、6週齢のマウスに1g/kgの鉄剤(iron dextran)を6週間、週1回腹腔内投与して、鉄負荷マウスを作製して、鉄負荷マウスとコントロールマウスの肝臓中よりエクソソームを精製した。今後、プロテオミクス解析を実施する。腫瘍細胞の一部は、PROM2がフェリチン内包エクソソームの生成を促進して細胞内鉄量を減少させることで、フェロトーシスを免れることが報告されている。そこで、肝細胞特異的なApoE.HCR.hAATプロモーターによりProm2を発現するアデノ随伴ウイルス(AAV8)を作製し、肝細胞におけるPROM2発現を確認した。