緑色波長光照射による血小板シグナルを介した肺保護効果の検討

Research Project

Project/Area Number	19K18358
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 55060:Emergency medicine-related
Research Institution	Oita University
Principal Investigator	小坂麻里子大分大学, 医学部, 助教 (50838943)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	光治療 / 敗血症 / 肺保護 / 抗炎症
Outline of Research at the Start	敗血症は、依然として致死的な病態であり、早期の積極的な治療介入と、多臓器不全への進展防止が重要である。我々は、治療戦略の一つとして安全かつ簡便な光療法に注目してきた。光による抗炎症効果は広く知られているが、十分なメカニズムの解明は行われていない。我々はこれまでの先行実験において、太陽光を模した自然光蛍光灯が敗血症モデルにおいて抗炎症効果を有し、肺傷害を軽減すること、光依存性に血小板関連遺伝子が変動していることを見出した。本研究では、光治療における血小板遺伝子の変化が抗炎症にどのように関与するか究明することを課題とし、光療法の抗炎症メカニズムについて検討する。
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、敗血症モデルに対して光治療を行った際に、血小板関連因子が抗炎症効果に与える影響について検討し、光治療の機序を解明することである。集中治療領域において依然重篤な病態である敗血症に対し、光治療を応用した臨床治療開発につなげることを目標としている。我々はこれまでの先行実験で、自然光を模したLED光照射が照度依存性に抗炎症効果を有し、肺傷害を軽減することを見出した。また、各種波長光を用いて同様の光照射実験を行い、緑色波長光で炎症性サイトカインの抑制と抗炎症サイトカインの増加を認めた。そこで、緑色LED光照射を行ったマウス肺のRNAマイクロアレイ解析を行ったところ、光依存性に変動した遺伝子のうち約40%が血小板関連遺伝子であり、光治療の未知の機序に血小板が関連していることが示唆された。先行実験で得られたマイクロアレイの結果をもとに、緑色LED光を照射した際の血小板関連遺伝子発現の日内変動について検討を行った。経時的に肺組織中の遺伝子発現量をリアルタイムPCRで定量解析行ったところ、Ppbp（pro-platelet basic protein）とLtf（lactotransferrin）は緑色LED光照射による発現量の変化を認め、マイクロアレイの結果と一致した結果が得られた。さらに、これらの遺伝子に時間依存性の変化も認められた。盲腸結紮穿刺（CLP）による敗血症モデルを作成し、緑色LED光の肺保護効果について検討を行ったが個体間の条件が安定しなかった。より適した肺傷害モデルとしてリポポリサッカライドの腹腔内投与を行い、緑色LEDの肺保護効果について検討を行っている。腹腔内投与モデルでも同様の緑色LED光の肺保護効果が認められた場合、上記血小板関連遺伝子の解析を行い、その役割について検討を行っていく。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 敗血症による肺傷害モデル作成の最適化を行い、重症度、観察期間の調整を行った。上記の研究から得られた最適な条件を用いてリポポリサッカライド腹腔内投与モデルを確立するまでに、時間を要した。肺保護効果と上記血小板関連遺伝子の解析を行い、その役割について検討を行っていく予定である。
Strategy for Future Research Activity	リポポリサッカライド腹腔内投与モデルにおける緑色LED光照射の治療条件と肺保護効果について検討を行う。また、肺保護効果と上記血小板関連遺伝子の解析を行い、その役割について検討を行っていく予定である。