Role of HAPLN1 in Bronchopulmonary Dysplasia Using Lung-Specific Conditional KO Newborn Mice

• Project/Area Number: 23K07255
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 難波 文彦 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (20643323)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 高濃度酸素性肺傷害 / 高濃度酸素 / 動物モデル / 肺発達 / ノックアウトマウス

Outline of Research at the Start

CLDは未熟児の重篤な合併症である。申請者は、高濃度酸素暴露が新生仔マウスの肺胞発達遅延を引き起こすことを示し、CLD動物モデルとして研究してきており、高濃度酸素暴露後肺内で発現変化するHAPLN1を同定した。そこで本研究では、新生仔の肺内でHAPLN1がKOされる条件付きKOマウスを用い、高濃度酸素暴露による肺傷害および修復過程におけるHAPLN1の役割を、マウスの表現型を解析することにより検討する。また、CLD患児のHAPLN1一塩基多型解析も行い、各遺伝型がCLDの発症・重症度を予測する可能性も検討する。本研究により、CLDの病態理解と新規治療法の開発の端緒となることが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

完全HAPLN1 KO胎仔マウスの表現型を野生型と比較し、HAPLN1 KO胎仔マウスは野生型と比較して、①肺重量低下、②肺水含量低下、③エアスペース減少、④血管周囲コラーゲン量低下、⑤ヒアルロン酸含量増加を示した。これらの表現型により、完全HAPLN1 KO新生仔マウスは生後早期に死亡することが示唆された。
完全HAPLN1 KO新生仔マウスは生後早期に死亡するため、HAPLN1 KOを時間的に制御する条件付きKOマウスを作製した。現在、母獣マウスにドキシサイクリンを投与し、胎児及び新生仔肺組織内で、HAPLN1 がKOされるか、定量PCRで確認中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

HAPLN1 KOを時間的に制御する条件付きKOマウスを作製するまではおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

条件付きHAPLN 1KOマウスを作製後、新生仔マウスに高濃度酸素を72時間暴露する。長期的呼吸器予後も検討する。野生型をコントロールとする。生後1～8週マウスを麻酔下で呼吸機能検査（flexiVent）を施行した後、気管支肺胞洗浄液を採取、両側肺を摘出する。HE染色で病理像の変化を明らかにする。気管支肺胞洗浄液は、FACS（FACSVerse）を利用して、細胞数・分画の測定を行い、サイトカイン、Th1/Th2バランスを測定し、免疫応答の変化を評価する。メサコリンによる気道過敏性も評価する。