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The quality of lipid component of pulmonary surfactant in lung diseases

Research Project

Project/Area Number 19K08597
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Takamiya RIna  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (70365419)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 充史  札幌医科大学, 医学部, 講師 (00768939)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords肺胞微石症 / COPD / 特発性肺線維症 / リピドミクス解析 / 肺サーファクタント / 肺線維症 / リピドミクス / 肺線維化 / ブレオマイシン / Phophalipase A2 / 脂質代謝 / 線維化 / 間質性肺炎 / COX-2
Outline of Research at the Start

本申請研究では、肺サーファクタントの主成分であるリン脂質とその代謝産物に着目し、 肺胞マクロファージの機能異常を示す病態を中心に、難治性呼吸器疾患(肺胞微石症、特発性肺線維症、COPD)におけるリピドミクス解析と PLA2群の発現解析による脂質プロファイルの検証を行う。そして、肺胞内脂質環境の“質”的変化から呼吸器疾患形成に過程に至るプロセスの調節機構を明らかにすることで、新たな病態解明や新規治療標的の発見に大きく貢献できると考える。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed various respiratory diseases models (pulmonary alveolar microlithiasis (PAM), cigarette smoke exposure, and pulmonary fibrosis) to clarify the specific changes of lipid profile and pulmonary surfactant. In PAM model, Npt2b deficient enhanced COX-2 expression, and also induced the production of PGE2. After administration of ferric citrate, the accumulation of microliths and the induction of COX-2 were significantly reduced. In cigarette smoke (CS) exposure model, CS induced aldehyde modification in surfactant protein (SP)-D, which in turn induced structural and functional defects in SP-D. In bleomycin induced systemic sclerosis model in lung, specific PLA2 were induced in the alveolar epithelial type II cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回ターゲットとした肺胞微石症、喫煙曝露モデル、特発性肺線維症は、これまで根本的な治療法が開発されていない難治性呼吸器疾患です。肺胞微石症では、リン吸着剤を用いた治療法や、炎症性の脂質メディエータが病態の改善のマーカーとなりうる可能性を見出しました。また、喫煙曝露モデルでは、喫煙による自然免疫機能の低下に、肺サーファクタントへのアルデヒドによる修飾が関わることを示しました。特発性肺線維症モデルでは、肺と肺胞洗浄液中での脂質環境変化の違い、また線維化に特異なPLA2の発現があることを見出しました。以上の結果は、今後の治療標的、新たなバイオマーカーの開発につながる研究になると考えます。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Group IVE cytosolic phospholipase A2 limits psoriatic inflammation by mobilizing the anti‐inflammatory lipid N‐acylethanolamine.2022

    • Author(s)
      Liang Luyiyun、Takamiya Rina、Miki Yoshimi、Heike Kanako、Taketomi Yoshitaka、Sugimoto Nao、Yamaguchi Midori、Shitara Hiroshi、Nishito Yasumasa、Kobayashi Tetsuyuki、Hirabayashi Tetsuya、Murakami Makoto
    • Journal Title

      The FASEB Journal

      Volume: 36 Issue: 5

    • DOI

      10.1096/fj.202101958r

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Segregated functions of two cytosolic phospholipase A2 isoforms (cPLA2α and cPLA2ε) in lipid mediator generation2022

    • Author(s)
      Murakami M, Takamiya R, Miki Y, Sugimoto N, Nagasaki Y, Suzuki-Yamamoto T, Taketomi Y.
    • Journal Title

      Biochemical Pharmacology

      Volume: 203 Pages: 115176-115176

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2022.115176

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Acrolein in cigarette smoke attenuates the innate immune responses mediated by surfactant protein D2020

    • Author(s)
      Takamiya Rina、Takahashi Motoko、Maeno Toshitaka、Saito Atsushi、Kato Masaki、Shibata Takahiro、Uchida Koji、Ariki Shigeru、Nakano Miyako
    • Journal Title

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects

      Volume: 1864 Issue: 11 Pages: 129699-129699

    • DOI

      10.1016/j.bbagen.2020.129699

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 乾癬時増加する生理活性脂質(NAE)の産生機構と乾癬炎症抑制効果2022

    • Author(s)
      高宮里奈、三木寿美、梁陸伊韻、村上誠
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] cPLA2eは抗炎症性脂質NAEの産生に関わる2021

    • Author(s)
      杉本奈央、高宮里奈、三木寿美、宇山徹、上田夏生、李賢哲、横溝岳彦、村上誠
    • Organizer
      第94回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 肺胞微石症IIb型ナトリウムリン酸共輸送体(Npt2b)欠損マウスを用いた臨床応用に向けた肺胞微石症の病態解析2020

    • Author(s)
      高宮里奈 三木寿美 村上誠 高橋弘毅 齋藤充史
    • Organizer
      第93回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The Phosphate Binder Ferric Citrate Attenuates Microlith Formation and COX-2 Induction in a Mouse Model of Pulmonary Alveolar Microlithiasis2019

    • Author(s)
      Takamiya R, Miki Y, Murakami M, Takahashi H, Saito A
    • Organizer
      ICBL2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タバコ煙中のアクロレインが肺サーファクタントタンパク質D(SP-D)の構造、機能への影響2019

    • Author(s)
      高宮里奈、有木茂、前野敏孝、齋藤充史、高橋広毅、高橋素子、中の三弥子
    • Organizer
      第18回肺サーファクタント分子病態研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] タバコ煙中のacroleinによる肺サーファクタントタンパク質D (SP- D)の構造、機能への影響2019

    • Author(s)
      高宮里奈、有木茂、前野敏孝、齋藤充史、高橋広毅、高橋素子、中の三弥子
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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