気道系のトリプターゼ、特に新しく見出したトリプターゼの気道炎症における意義

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09670616
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKUSHIMA
• Principal Investigator: 安岡 劭 徳島大学, 医学部付属病院, 講師 (30035414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐野 壽昭 徳島大学, 医学部, 教授 (80154128) ; 小山 一 徳島大学, 医学部, 助教授 (80109074) ; 中村 陽一 徳島大学, 医学部, 講師 (00237447)
• Keywords: ヒト気道トリプシン様プロテアーゼ / 気道 / プロウロキナーゼの活性化 / フィブリノーゲンの分解 / 気道上皮細胞 / 免疫組織化学 / インフルエンザウイルス / ヘマグルチニン

Research Abstract

我々がヒト気道で新しく見出したヒト気道トリプシプシン様プロテアーゼ(HAT)の気道におけ生理的意義と気道炎症における病態的意義を解明するために、以下の研究を行なった。
1. HATの局在部位:肺手術時に得られた気管支組織を対象に、超感度免疫組織染色法で、HATの局在部位を検索した。この方法で、HAT陽性反応はHAT陽性反応は線毛上皮細胞の基底部ないし基底細胞の線毛上皮細胞側に相当する部分に限局してみられた。
2. HATの内因性タンパク分解能:HATにはプロウロキナーゼを限定分解してウロキナーゼに活性化する作用と、fibrinogenの特にa鎖を分解してトロンビンによるフィブリンクロット形成を抑制する作用、があることが明らかになった。
3. HATのインフルエンザウイルス感染性に対する影響:インフルエンザウイルス(Iウイルス)は、その表面スパイクタンパクであるヘマグチニン(HA)がその中央部にあるarginineのC末端側がトリプシン型の酵素により切断されHA_1とHA_2に開裂することにより活性化され、感染性を獲得する。in vitroで牛トリプシンがHAを開裂し、Iウイルス活性化作用を示したのに対し、HATはHA開裂作用を示さず、Iウイルスの活性化作用も示さなかった。
4. 気道上皮細胞に対するHATの影響:培養細胞として、BEAS-2細胞を用いて、HATが本細胞の増殖を促進する作用と、本細胞によるInterleukin-8やGM-CSFの合成・放出を促進する作用、を示すことが明らかになった。
5. まとめ:HATは主に気道上細胞で合成され、気道粘膜側で広義の気道の生体防御機能に関与していると推定される。たとえば、HATがウロキナーゼによるプラスミノーゲンの活性化、プラスミンによるコラゲナーゼなどの金属酵素の活性化、らの一連の過程を介して気道粘膜側の組織の分解、再生に関与している可能性が高いと推定される。しかし、慢性炎症性疾患においては、HATの過剰産生が起こり、HATが気道組織の破作用やリモデリングを促進してむしろ病態を増幅している可能性があると考えられる。

Research Products

• [Publications] Susumu Yasuoka: "Purification,characterization,and localization of a novel trypsin-like protease found in the human airway" Am J Respir Cell Mol Bio1. 16・3. 300-308 (1997)
• [Publications] Kazuyoshi Yamaoka: "Cloning and characterization of cDNA for human airway trypsin-like protease" J Biological Chemistry. 273・19. 11895-11907 (1998)
• [Publications] Sumiko YOshinaga: "Fibrinogenolytic activity of a novel trypsin-like enzyme found in human airway" The Journalof Medical Investingation. 45・1〜4. 77-86 (1998)