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Research on a new mechanism of metal-induced occupational asthma

Research Project

Project/Area Number 20K08538
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 InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

Kadowaki Maiko  福井大学, 学術研究院医学系部門, 助教 (20401979)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords気道平滑筋細胞 / 気管支喘息 / ニッケル / コバルト / インターロイキン6 / OGR1 / デキサメサゾン / ニッケル(Ni) / コバルト(Co) / 金属 / 職業性喘息 / サイトカイン / スロイド
Outline of Research at the Start

気道平滑筋細胞(ASMC)は細胞外からの刺激を受けて収縮するだけでなく、IL-6などを分泌し、炎症調節細胞の役割を有する。また、ASMCはCTGFなどの分泌を介して、肥大・増殖し、気道リモデリングに関与する。
ニッケル (Ni)、コバルト (Co)は、職業性喘息の原因となる代表的な金属であるが、本研究ではNi、Coがプロトン感知性受容体であるOGR1を介してASMCを刺激し、IL-8、IL-6、CTGF分泌を促進、難治性喘息に関与する好中球性炎症や気道リモデリングを惹起し、職業性喘息の発症に関わるという仮説を提唱する。併せてOGR1が好中球性気道炎症を制御する創薬のターゲットになる可能性を探る。

Outline of Final Research Achievements

Research was conducted to explore the pathogenesis of occupational asthma, a form of bronchial asthma that is seen in people who work with metals.
They found that stimulation of human bronchial smooth muscle cells with low to high concentrations of nickel, cobalt, iron, manganese, zinc, and chromium enhanced the production of IL-6, a factor that induces airway inflammation involved in refractory asthma. IL-6 production was regulated at the transcriptional level of IL-6. OGR1, an acid-sensing receptor, was involved in the sensing of nickel and cobalt stimulation. Dexamethasone treatment inhibited the increased IL-6 production.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気管支喘息の本態は、慢性の気道炎症であるが、アレルギー疾患に関与する2型免疫反応を介する炎症においては、吸入ステロイド薬や抗体製剤に奏功する。治療抵抗性の難治性喘息は、喘息患者全体の4~5%を占めるとされているが、2型炎症以外の機序が示唆されている。
アレルギー反応を介さずに直接炎症を惹起する機序を解明したことは、これまで有効な治療がなく、症状をコントロールできなかった難治性喘息患者に対して、新たな有効な治療方法が開発される一助になると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Metal-Stimulated Interleukin-6 Production Through a Proton-Sensing Receptor, Ovarian Cancer G Protein-Coupled Receptor 1, in Human Bronchial Smooth Muscle Cells: A Response Inhibited by Dexamethasone2021

    • Author(s)
      Kadowaki Maiko、Sato Koichi、Kamio Hisashi、Kumagai Makoto、Sato Rikishi、Nyui Takafumi、Umeda Yukihiro、Waseda Yuko、Anzai Masaki、Aoki-Saito Haruka、Koga Yasuhiko、Hisada Takeshi、Tomura Hideaki、Okajima Fumikazu、Ishizuka Tamotsu
    • Journal Title

      Journal of Inflammation Research

      Volume: Volume 14 Pages: 7021-7034

    • DOI

      10.2147/jir.s326964

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ニッケル、コバルト刺激によるヒト気道平滑筋細胞のIL-6産生機序とステロイドの効果2022

    • Author(s)
      門脇麻衣子
    • Organizer
      第62回日本呼吸器学会学術講演会
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金属刺激が気道平滑筋細胞に及ぼす影響とその機序について2022

    • Author(s)
      門脇麻衣子
    • Organizer
      第52回日本職業・環境アレルギー学会 総会・学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金属刺激が酸を感知するレセプターを介し気道平滑筋細胞から炎症惹起因子を産生する機序について2022

    • Author(s)
      門脇麻衣子
    • Organizer
      第71回日本アレルギー学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金属刺激によるヒト気道平滑筋細胞のIL-6産生とプロトン感知性OGR1受容体の関与2022

    • Author(s)
      佐藤幸市
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
  • [Presentation] 金属刺激によるヒト気道平滑筋細胞のIL-6産生とステロイドの抑制効果2020

    • Author(s)
      門脇麻衣子
    • Organizer
      第60回日本呼吸器学会学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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