急性肺傷害の遺伝子およびアポトーシスの解析とサーファクタント蛋白質による治療応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12770299
• Research Institution: Sapporo Medical University
• Principal Investigator: 白鳥 正典 札幌医科大学, 医学部, 助手 (40295366)
• Keywords: 急性肺傷害 / 間質性肺炎 / 放射線照射 / 肺サーファクタント / サーファクタント蛋白質 / リモデリング / アポトーシス

Research Abstract

今年度、本研究は肺胞II型上皮細胞に着目して、細胞傷害出現の時期とアポトーシス発現の評価と、肺サーファクタント蛋白質(SP)発現の観点から肺胞構造の修復に寄与する同細胞の再生の評価を行うことを目的とし、放射線性急性肺傷害ラットモデルを作成して検討を行っている。
放射線性急性肺傷害ラットモデルは、8週齢の雄Sprague-Dawleyラットの胸郭に20Gyの単回軟X線照射を行い作成、組織学的には照射4週後より肺胞内にマクロファージを主体とする炎症細胞浸潤が出現、照射5週後には炎症細胞浸潤の増強と胞隔炎を認め、肺傷害モデルを作成し得た。
傷害肺組織の肺胞II型上皮細胞のlamellar body(LB)を可視化したところ、照射2週後より肺胞II型上皮細胞のLB数、およびLB陽性細胞数が増加、4週後まで増加し肺傷害後の肺サーファクタント産生の増加が考えられた。肺組織からのRNA収量は炎症細胞数の増加などを反映し、照射3から5週後に有意に増加した。Northern blot法により、SP-A,-B,-C,-DのmRNA発現を経時的に比較検討した結果、ラット1匹あたりの各SP mRNAは有意に増加し肺組織全体でのSP発現の増加を認めた。しかしながら、親水性のSPであるSP-A,-D mRNAに比較し、疎水性のSP-B,-C mRNA発現の有意な低下を認めた。SP-BおよびSP-Cが肺胞の表面張力低下作用を担うことから、肺傷害に伴うこれらのSP発現の相対的減少がサーファクタント組成の変化を生じ、肺胞の虚脱を惹起し肺線維化(リモデリング)を促進することが考えられた。このことは、以前に報告した間質性肺炎患者の気管支肺胞洗浄液中のサーファクタントリン脂質の低下と合致する所見であり、肺傷害時のリン脂質と疎水性蛋白質両者の低下による肺胞表面張力上昇が肺胞虚脱を促進し肺線維化に関与する可能性が示唆された。
現在、細胞障害としてのアポトーシスの検出を傷害肺組織を用いて検討を行っている。

Research Products

• [Publications] Hiroki Takahashi, et al.: "Serum Surfactant Protein A and D as Prognostic Factors in Idiopathic Pulmonary Fibrosis and Their Relationship to Disease Extent"Am J Respir Crit Care Med. 162(3 Pt 1). 1109-1114 (2000)
• [Publications] Otsuka M., et al.: "Meaning of Assays of Serum Surfactant Protein-A and -D in Predicting Deterioration of Pulmonary Function and Prognosis of Idiopathic Pulmonary Fibrosis"Am J Respir Crit Care Med. 162(3). A528 (2000)
• [Publications] Seiji Murakami, et al.: "The Mechanisms by Which Surfactant Proteins A and D Appear in the Bloodstream and the Intra-alveolar Space are Different between IPF and PAP"Proceeding of Airway Secretion Research. 2. 57-64 (2000)
• [Publications] Takahashi H., et al.: "Serum Surfactant Protein A and D in idiopathic Pulmonary Fibrosis Relationship with Disease Extent and Prognosis"Applied Cardiopulmonary Pathophysiology. 9(3). 304-305 (2000)
• [Publications] 高橋弘毅 他: "末梢気道肺傷害におけるSP-Aの変動と病態との関係"気管支学. 22(8). 657-663 (2000)
• [Publications] Takahashi H., et al.: "Diagnostic Significance of Surfactant Protein A and D in Sera from Patients with Radiation Pneumonitis"Eur Respir J. (In Press).