The oral-lung axis mediated by exosomes from oral epithelial cells in COVID-19 and the drug discovery
Project/Area Number |
22K19623
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
沢 禎彦 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (70271666)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 幸成 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00571811)
寺町 順平 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (20515986)
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Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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Keywords | COVID-19 / ARDS / SARS-CoV-2 / ACE2 / TMPRSS2 / エクソソーム / cargo / 口腔 / TLR7 / 染口腔上皮 / 肺 / 上皮 |
Outline of Research at the Start |
この研究は、いわゆるコロナウイルスが感染した口腔粘膜において、ウイルス感染細胞の出す特有の分泌物が血中に入り、循環系を介して肺に達し異常な肺炎を引き起こす可能性を解明します。また、独自に作製したコロナウイルス抗体を、生体に悪影響のない細胞分泌物に閉じ込め、血中に入れてウイルスを中和する創薬展開を目的とします。コロナの急性呼吸器不全症候群に口腔医学から挑戦する意義があります。
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Outline of Annual Research Achievements |
COVID-19 の急性呼吸器不全症候群 ARDSの創薬は喫緊の課題である。SARS-CoV-2はangiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) を標的とする。SARS-CoV-2スパイク蛋白がtransmembrane serine protease 2 (TMPRSS2) で切断されウイルスゲノムが細胞に侵入して認識されるとACE2発現の低下とACE2リガンドangiotensin IIの血中濃度増加が起こり、I型angiotensin受容体(AT1R)信号の増加がIL-6受容体をsolubleに変換してIL-6-sIL-6R複合体が過剰形成され、気管支・肺胞上皮にNF-kB過剰活性化によるIL-6 amplifier (IL-6 アンプ)すなわちサイトカイン放出症候群cytokine release syndrome (CRS, サイトカインストーム)が起こりARDSとなる。本研究では、SARS-CoV-2 entry factorの発現を生体により近い状態で検証するため、申請者の舌などを実験室で切除、即座に凍結切片にて検索しACE2およびTMPRSS2の口腔粘膜における強い発現を確認、手術組織でも発現を確認することができた。一方、細胞が放出するエクソソームを介した細胞間コミュニケーションは近年飛躍的に研究が進み、エクソソームcargo分子による送達細胞のシグナル変換誘導が解明された。本研究は、SARS-CoV-2 コアおよびカプシド由来タンパクを添加培養したヒト口腔粘膜上皮細胞が放出したエクソソームに、これらのタンパクが含まれること、同様に培養したマウス上皮細胞由来培養上清から精製したエクソソーム含有液をマウス口腔に投与すると、肺に炎症性変化をもたらすことを明らかにした。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
SARS-CoV-2の口腔粘膜における発現に関するin vivo研究計画に関しては、申請者の舌などを実験室で切除した凍結切片にて検索を終了し、ACE2およびTMPRSS2の口腔粘膜における強い発現を確認、手術組織でも発現を確認することができた。またin vitro研究計画に関しては、ヒト口腔粘膜上皮細胞にSARS-CoV-2 コアおよびカプシド由来タンパクを添加培養した培養液上清から、培養細胞が放出したエクソソームに、これらのタンパクが含まれることを証明することができた。さらに、同様に培養したマウス上皮細胞由来培養上清から精製したエクソソーム含有液をマウス口腔に投与すると、肺に炎症性変化をもたらすことを明らかにした。現在、これらの論文を執筆中であるため、概ね順調と判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
培養したマウス上皮細胞由来培養上清から精製したエクソソーム含有液をマウス口腔に投与すると、肺に炎症性変化をもたらすことに関して、種々の生化学的分析とマウスの生存曲線を作成中で、SARS-CoV-2の口腔粘膜感染に関する動物エクソソームモデルの完遂を強力に推進していく予定でる。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)