2015 Fiscal Year Research-status Report
気道分泌型エクソソームの情報に基づく喘息・COPDの病態解明とバイオマーカー探索
| Project/Area Number |
15K09196
|
|---|
| Research Institution | Nihon University |
|---|
Principal Investigator |
権 寧博 日本大学, 医学部, 准教授 (80339316)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 和道 日本大学, 医学部, 准教授 (50215109)
木澤 靖夫 日本大学, 薬学部, 教授 (80211192)
丸岡 秀一郎 日本大学, 医学部, 准教授 (80599358)
山岸 賢司 日本大学, 工学部, 助教 (90460021)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 気道上皮 / 喘息 / COPD / エクソソーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
喘息やCOPDの診療においては、多様性を病態に基づきエンドタイプとして分類することが、薬物への反応や予後を考慮した個別化医療を具体化することにつながるものと考えられる。Exosomeは100 nm前後の細胞外小胞で、内部にタンパク質やRNAを含んでいる。Exosomeは細胞間を移動して、RNAを介して細胞間のコミュニケーションに利用されていると考えられていることから、魅力的なバイオマーカーのソースとして期待されている。マウスのアレルギー性気道炎症モデルを用いて、気道分泌物中、および血液中のexosome内のmicroRNAやmRNAを用いて、気道炎症をモニタリングすることが可能かどうかを検討した。マウスから肺組織と気道分泌物を採取し、DNA microarrayまたは次世代シークエンス法を用いてmicroRNA及びmRNAを解析した。解析の結果、気道炎症とともに気道内にexosomeが積極的に分泌され、その数が約10倍に増加することが観察された。さらに、肺組織におけるmicroRNAとmRNAの変化と気道に分泌されるexosome内のmicroRNAやmRNAの発現の変化には一定の関連性が見出された。Exosome内RNAにはIL-4, IL-13によって制御される遺伝子が多数含まれており、気道に分泌されたexosomeのmicroRNAやmRNAを調べることで、病態をモニタリングできる可能性が示唆された。さらに、気道にLPS投与した好中球性気道炎症モデルを用いてexosome内RNAを解析した。採取したexosome RNAを次世代DNAシーケンサーで解析した結果、exosome RNAは、LPS投与により有意に増加することが観察された。LPS感作マウスの気道分泌液中のexosomeの中では、IL-1β、CCL3（MIP-1α）、CCL4（MIP-1β）、Sod2、Saa3など炎症、酸化ストレスに関与する遺伝子由来RNAは有意に増加していることが観察された。以上の結果から、exosome内RNA情報は好酸球性、好中球性気道炎症のバイオマーカーとして有用な指標となりうる可能性が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ハウスダストアレルゲンやエンドトキシンを用いた喘息の動物モデルによる実験においては、実験は予定通りに進行しており、仮説を実証する研究結果が得られつつあり、概ね順調に進行している。気管支喘息、COPDを対象にしたヒト検体を用いた検討では、Exosomeを抽出する方法と、技術的な問題はクリアでき、また、臨床検体の取得などは、順調に行われているが、解析を行いデータを取得する部分が計画に比べてやや遅れている。来年度、ヒト検体を用いた検討に注力し、計画通りに研究を進めていく予定である。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ハウスダストアレルゲンやエンドトキシンを用いた喘息の動物モデルによる実験において得られた成果をもとに、気管支喘息、COPDを対象にしたヒト検体を用いた検討をより積極的に行い、予後や臨床効果に関連する臨床バイオマーカーとして有用なexosome RNAを取得することを目指す予定である。血清からexosomeを抽出する方法と、抽出に際しての技術的な問題はクリアできたと考えられるので、次年度は、動物実験によって得られた候補遺伝子に焦点を当て、臨床データーとの関連性を解析していく予定である。
|
-
-
[Journal Article] Myeloid differentiation-2 is a potential biomarker for the amplification process of allergic airway sensitization in mice.2015
Author(s)
Koyama D, Maruoka S, Gon Y, Shintani Y, Sekiyama T, Hiranuma H, Shikano S, Kuroda K, Takeshita I, Tsuboi E, Soda K, Hashimoto S
-
Journal Title
Allergology International
Volume: 64
Pages: S37-45
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) regulates airway epithelial barrier integrity.2015
Author(s)
Shintani Y, Maruoka S, Gon Y, Koyama D, Yoshida A, Kozu Y, Kuroda K, Takeshita I, Tsuboi E, Soda K, Hashimoto S
-
Journal Title
Allergology International
Volume: 64
Pages: S54-63
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
