CK19陽性細胞におけるKIF3Aの欠失は、TAA処理マウスの原発性繊毛喪失、胆管細胞増殖、嚢胞性肝臓病変を引き起こします

背景と目的：上皮細胞の原発性繊毛の喪失は、肝臓と腎臓の嚢胞性疾患を引き起こすことが知られています。私たちは以前、実験的およびヒト肝硬変の間、原発性繊毛が主に管状反応において胆管細胞で発現していることを示しました。しかし、管状反応の病因における一次繊毛の役割は完全には理解されていません。 方法：20週間のTAA治療の第2週にタモキシフェンをKIF3AF/F; CK19クレートマウスに投与することにより、胆管上皮細胞（BEC）で一次繊毛を特異的に除去しました。胆管前駆細胞を分離し、胆嚢からオルガノイドとして増殖させました。細胞と組織は、組織学、免疫組織化学、ウエスタンブロットアッセイを使用して分析されました。 結果：20週間のTAA投与の終わりに、肝臓BECの一次繊毛喪失は、変化していない管状反応内で複数の顕微鏡的嚢胞性病変をもたらしました。これらは、TAAを受けなかった対照マウスでは見られませんでした。肝硬変の発症に胆汁原発性繊毛喪失の影響はありませんでした。細胞増殖の増加は、肝細胞小葉増殖の減少に関連する嚢胞構造内で見られました。胆管オルガノイド内の原発性繊毛の喪失は、最初は細胞通過の生存率の低下と関連していましたが、この阻害効果は後の通路で減少しました。ERKは、in vivoでの原発性繊毛喪失誘発性嚢胞性病変ではWntシグナル伝達が強化され、その阻害はin vitroでの原発性繊毛欠乏性胆道前駆細胞の拡大を減少させました。 結論：TAA処理されたKIF3A BEC特異的ノックアウトマウスは、肝硬変への変化がないが、増殖の増加を示す嚢胞性病変を発症した。

BACKGROUND & AIMS: Loss of primary cilia in epithelial cells is known to cause cystic diseases of the liver and kidney. We have previously shown that during experimental and human cirrhosis that primary cilia were predominantly expressed on biliary cells in the ductular reaction. However, the role of primary cilia in the pathogenesis of the ductular reaction is not fully understood. METHODS: Primary cilia were specifically removed in biliary epithelial cells (BECs) by the administration of tamoxifen to Kif3af/f;CK19CreERT mice at week 2 of a 20-week course of TAA treatment. Biliary progenitor cells were isolated and grown as organoids from gallbladders. Cells and tissue were analysed using histology, immunohistochemistry and Western blot assays. RESULTS: At the end of 20 weeks TAA administration, primary cilia loss in liver BECs resulted in multiple microscopic cystic lesions within an unaltered ductular reaction. These were not seen in control mice who did not receive TAA. There was no effect of biliary primary cilia loss on the development of cirrhosis. Increased cellular proliferation was seen within the cystic structures associated with a decrease in hepatocyte lobular proliferation. Loss of primary cilia within biliary organoids was initially associated with reduced cell passage survival but this inhibitory effect was diminished in later passages. ERK but not WNT signalling was enhanced in primary cilia loss-induced cystic lesions in vivo and its inhibition reduced the expansion of primary cilia deficient biliary progenitor cells in vitro. CONCLUSIONS: TAA-treated kif3a BEC-specific knockout mice had an unaltered progression to cirrhosis, but developed cystic lesions that showed increased proliferation.