| Project/Area Number |
20K08510
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
Koarai Akira 東北大学, 大学病院, 講師 (80458059)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 自然免疫応答 / 酸化ストレス / 慢性閉塞性肺疾患 / DNA |
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| Outline of Research at the Start |
自然免疫応答の異常が慢性閉塞性肺疾患（COPD）およびその増悪病態形成に重要な役割を果たす可能性が示唆されるが、細胞内のDNA認識および制御機構の関与については未だによく分かっていない。本研究の目的はCOPDおよびその増悪病態における細胞内DNA認識に関わるシグナル経路の関与を示すことである。この経路の解明によりCOPDに対する特異的なマーカーの発見と新規治療薬開発に貢献できる可能性がある。
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| Outline of Final Research Achievements |
It is suggested that abnormal innate immune responses may play an important role in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and its exacerbations. In this study, we demonstrated for the first time that oxidative stress such as cigarette smoke suppresses IFN-β production in airway epithelial and macrophage cells via the cGAS-STING pathway, a novel intracytoplasmic DNA recognition mechanism. However, in the presence of chronic airway inflammation in airway epithelial cells derived from COPD patients, DNA-stimulated IFN-β production was enhanced, indicating a difference in responsiveness between COPD patients and healthy controls. In the future, clarification of the differences in innate immune responses to DNA stimulation between healthy and COPD-derived cells may lead to a better understanding of the pathogenesis of COPD exacerbations.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
今回、気道上皮やマクロファージ細胞においてタバコ煙などの酸化ストレスが新規細胞質内DNA認識機構であるcGAS-STING経路を介したIFN-β産生を抑制する機構が存在することを初めて示した。しかしながら、COPD患者由来の気道上皮細胞における慢性気道炎症病態の存在下ではdsDNA刺激によるIFN-β産生が亢進しており、健常者との反応性の違いが明らかとなった。今後、健常者とCOPD由来の細胞でのDNA刺激に対する自然免疫応答の違いを明らかにすることによりCOPD増悪病態の解明につながる可能性がある。
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