日本から発信されたサイエンス
No.45

肝細胞におけるがん抑制
遺伝子 p53 の恒常的な活性化は，逆説的に非細胞自律的な肝発がんを促進させる
Makino Y, Hikita H, Fukumoto K et al：Constitutive Activation of the Tumor Suppressor p53 in
Hepatocytes Paradoxically Promotes Non Cell Autonomous Liver Carcinogenesis. Cancer Res
82：2860 2873, 2022

疋田隼人，竹原徹郎
大阪大学大学院医学系研究科 消化器内科学

Point◓◓肝細胞における p53 の恒常的な活性化は，非細胞自律的な肝発がんを促進する．
◓◓p53 の恒常的な活性化による肝発がんには，肝前駆細胞集団の出現が関与しており，ペレチノインで抑制される．
◓◓慢性肝疾患患者の肝臓では p53 の標的遺伝子の 1 つである p21 の活性化が認められ，肝臓における p21 高発現は，その後の肝発がん率が高い．

Keyword
慢性肝疾患，p53 活性化，肝発がん，肝前駆細胞，ペレチノイン

律的な発がんは抑制される1）〜3）．

背景・目的

慢性肝疾患の肝細胞では，さまざまな生体ストレ

p53 はゲノムの守護神ともよばれる最も有名ながスにより p53 が活性化している4）〜13）．しかし，肝ん抑制遺伝子の 1 つである1）．通常，p53 のタンパ細胞における p53 活性化が，慢性肝疾患の肝病態にク量はつねに Mdm2 によって分解され低レベルで与える影響は不明である．そこで，本研究では肝細維持されている．DNA ダメージなどのさまざまな細胞 p53 活性化が，慢性肝疾患の肝病態進展に与える胞ストレスを受けると，p53 はリン酸化され Mdm2影響を明らかにすることを目的とした．の分解から逃れ，その結果 p53 が蓄積し下流の遺伝子が転写される2）3）．このような p53 の活性化によ方 法り，ストレスを受けた細胞は細胞周期抑制や，アポトーシス，細胞老化，DNA 修復が誘導され，細胞自（2）2肝細胞特異的に p53 が恒常的に活性化するマウス

消化器病学サイエンス Vol.7

no.1

2023

日本から発信されたサイエンスモデルとして，p53 を分解する Mdm2 を肝細胞特異カーの発現を認めた．

的に欠損した肝細胞特異的 Mdm2 欠損マウス（AlbKrasG12D を発現せずに Mdm2 を欠損させた LiM

Cre Mdm2 ：LiM）を作製した．また，肝腫瘍形成

マウスでは，4 カ月齢で肝腫瘍形成は認めなかったを促進させるため，肝細胞の Kras が過剰活性する肝が肝細胞障害の出現や肝前駆細胞の出現，肝細胞の細 胞 特 異 的 K r a s G 1 2 D 発 現 マ ウ ス（A l b C r e

細胞老化を認めた．また，2 年齢の時点で野生型マ：L i K） と 交 配 し， 肝 細 胞 特 異 的ウスでは肝腫瘍形成は認めなかったが，LiM マウス

KrasG12D 発現 Mdm2 欠損マウス（LiKM）を作製しでは MdM2 遺伝子が保持された肝腫瘍形成を認め，た．臨床検体として，慢性肝疾患患者の肝生検試料

Mdm2 の欠損は KrasG12D の発現がなくとも，時間および対照として慢性肝疾患を有していない転移性を要するが肝腫瘍形成を促進させた．

fl/fl

Krasl s l G 1 2 d/＋

肝腫瘍や良性腫瘍を有する患者の非腫瘍部などの肝生検試料を用いて検討した．

KrasG12D を発現した LiK マウスと，さらに Mdm2を欠損させた LiKM マウスからそれぞれオルガノイド培養にて肝前駆細胞集団を単離したところ，LiKMマウスから単離した肝前駆細胞オルガノイドでは染結 果色体不安定性が高く，免疫不全マウスに移植すると4 カ月齢の時点で，KrasG12D を発現した LiK マウ造腫瘍性を認めた．ペレチノインは肝前駆細胞を分スは 18％しか肝腫瘍形成を認めなかったが，さらに化誘導およびアポトーシス誘導させることが知られ

Mdm2 を欠損させた LikM マウスはすべて肝腫瘍形ている14）15）．LiKM マウスから単離した肝前駆細胞成を認めた．いずれのマウスの肝腫瘍も，中分化かオルガノイド，もしくは肝前駆細オルガノイドを移ら高分化の肝細胞がん様であった．形成された腫瘍

植したゼノグラフト腫瘍は，ペレチノイン投与で増個数，最大腫瘍径は LikM マウスで有意に大きかっ殖速度は有意に抑制された．そこで，LiK またはた．興味深いことに LikM マウスの肝腫瘍部では，LiKM マウスにペレチノインを投与した．LiK マウス

Mdm2 遺伝子は保持されており，遺伝子改変によるでは肝腫瘍形成に影響を与えなかった．一方，LiKM

p53 活性化を誘導していない Cre 発現陰性細胞からマウスでは p53 標的遺伝子発現や細胞老化・炎症関の腫瘍形成であった．

連遺伝子発現は変化を認めなかったが，肝前駆細胞6 週齢の時点で，KrasG12D を発現した LiK マウスにくらべて，さらに Mdm2 を欠損させた LikM マウマーカー発現は有意に低下し，腫瘍数，最大腫瘍径も有意に抑制された．

スでは肝細胞アポトーシスの増加を認めた．網羅的KrasG12D を発現した LiK マウスの p53 を欠損さな解析では，アポトーシスシグナル伝達経路のほかせ，肝細胞特異的 KrasG12D 発現 p53 欠損マウスに，p53 経路の活性化，サイトカイン・ケモカイン（LiKP）を作製した．4 カ月の時点でコントロールのシグナル経路の活性化を認めた．単離した肝細胞でLiK マウスでは 13％，LiKP マウスの 46％に肝腫瘍も，これらの関連遺伝子の発現亢進を認め，肝組織形成を認め，p53 欠損により LiK マウスの肝腫瘍形切片では p53 や p21 陽性肝細胞，TUNEL 陽性肝細成は促進された．LiKP マウスで形成された腫瘍の多胞，細胞老化関連β ガラクトシダーゼ染色陽性肝くは低分化肝腫瘍や胆管細胞がん様の腫瘍を呈し細胞を多数認めた．また，網羅的な解析において肝た．一方，KrasG12D を発現し Mdm2 を欠損させた前駆細胞関連の活性化も認めた．6 週齢のマウスのLiKM マウスの p53 をさらに欠損させ，肝細胞特異肝組織切片では pan CK や AFP，CD133 陽性細胞が的 KrasG12D 発 現 Mdm2 p53 ダ ブ ル 欠 損 マ ウ ス

血管周囲に出現し，4 カ月後にはこれらの細胞が領（LiKMP）を作製した．LiKM マウスにくらべて肝臓域をもって拡大し，形成された腫瘍もこれらのマー内の p53 標的遺伝子発現や細胞老化・炎症関連遺伝

消化器病学サイエンス Vol.7

no.1

2023

3（3）

細胞老化

アポトーシス

SASP

ペレチノインp53活性化炎症
肝前駆細胞出現肝発がん

図❶ 肝細胞における p53 活性化による肝発がん誘導

子発現，肝前駆細胞マーカー発現は有意に低下し，

考 察

4 カ月齢の時点では LiKM マウスは全例肝腫瘍形成を認めたが LiKMP マウスは 58％しか肝腫瘍形成を活性化した p53 は，肝細胞の細胞周期制御因子と認めず，肝腫瘍形成率は有意に抑制された．LiKMPして本来の作用を発揮し，アポトーシスと細胞老化マウスで形成された腫瘍の多くは低分化肝腫瘍や胆を誘導しており，このことは，細胞自律的な肝発が管細胞がん様の腫瘍を呈し，腫瘍部の Mdm2 およびん抑制につながる．一方，肝細胞における p53 の恒p53 遺伝子は欠損しており，Cre 発現陽性細胞から常的な活性化は，非細胞自律的な肝発がんを促進すの腫瘍形成であった．総じて，LiKM マウスにおけるることを明らかにした（図❶）．慢性肝疾患患者の肝肝細胞アポトーシス亢進，SASP 増加，炎症増悪，発がん予防という観点からは，肝細胞の p53 活性はおよび肝腫瘍形成促進などの表現型は，肝細胞の消失しても過剰でも発がんは促進され，最適化する

p53 を さ ら に 欠 失 さ せ る こ と に よ っ て 消 失 し，ことが重要である．

KrasG12D を発現し p53 を欠損させた LiKP マウスのような表現型に変化した．

文

慢性肝疾患患者の肝臓では，正常肝とくらべてp53 標的遺伝子の 1 つである p21 の発現量は有意に増加していた．p53 標的遺伝子（bax），細胞老化・炎症関連遺伝子（p16，hgf，tnf，ccl2，cd68），肝前駆細胞関連遺伝子（cd90，afp，lif，ifng）発現も慢性肝疾患患者の肝臓で上昇を認めた C 型慢性肝疾
患患者の肝臓において p21 発現が高い患者は低い患者とくらべて有意にその後の肝発がん率が高かった．

（4）4

献1）Lane DP：Cancer. p53, guardian of the genome. Nature 358：
15 16, 1992
2）Bode AM, Dong Z：Posttranslational modification of p53 intumorigenesis. Nat Rev Cancer 4：793 805, 2004
3）Wade M, Li YC, Wahl GM：MDM2, MDMX, and p53 in oncogenesis and cancer therapy. Nat Rev Cancer 13：83 96, 20134）Akyol G, Dursun A, Poyraz A et al：P53 and proliferating cell
nuclear antigen（PCNA）expression in nontumoral liver diseases.
Pathol Int 49：214 221, 1999
5）Loguercio C, Cuomo A, Tuccillo C et al：Liver p53 expression inpatients with HCV related chronic hepatitis. J Viral Hepat 10：266 270, 2003
6）Charni M, Rivlin N, Molchadsky A et al：p53 in liver pathologies

消化器病学サイエンス Vol.7no.12023日本から発信されたサイエンス
taking the good with the bad. J Mol Med 92：1229 1234, 2014
7）Kodama T, Takehara T, Hikita H et al：Increases in p53 expression induce CTGF synthesis by mouse and human hepatocytes
and result in liver fibrosis in mice. J Clin Invest 121：3343 3356,20118）Shahnazari P, Sayehmiri K, Minuchehr Z et al：The increased
level of serum p53 in hepatitis B associated liver cirrhosis. IranJ Med Sci 39：446 451, 20149）Lu W, Lo SY, Chen M et al：Activation of p53 tumor suppressor
by hepatitis C virus core protein. Virology 264：134 141, 1999
10）Kao CF, Chen SY, Chen JY et al：Modulation of p53 transcription
regulatory activity and posttranslational modification by hepatitis
C virus core protein. Oncogene 23：2472 2483, 2004
11）Derdak Z, Lang CH, Villegas KA et al：Activation of p53
enhances apoptosis and insulin resistance in a rat model ofalcoholic liver disease. J Hepatol 54：164 172, 201112）Yuan H, Zhang X, Huang X et al：NADPH oxidase 2 derived
reactive oxygen species mediate FFAs induced dysfunction andapoptosis of β cells via JNK, p38 MAPK and p53 pathways.
PLoS One 5：e15726, 201013）Yahagi N, Shimano H, Matsuzaka T et al：p53 involvement in thepathogenesis of fatty liver disease. J Biol Chem 279：20571
20575, 2004
14）Zheng YW, Tsuchida T, Shimao T et al：The CD133＋CD44＋
precancerous subpopulation of oval cells is a therapeutic target
for hepatocellular carcinoma. Stem Cells Dev 23：2237 2249,2014
15）Guan HB, Nie YZ, Zheng YW et al：Acyclic retinoid induces differentiation and apoptosis of murine hepatic stem cells. StemCell Res Ther 6：51, 2015

消化器病学サイエンス Vol.7

no.1

2023

5（5）