NOS完全欠損マウスを用いたCOPD・喘息の病態と増悪におけるNOの役割の解明

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K09236
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 矢寺 和博 産業医科大学, 医学部, 教授 (40341515)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 迎 寛 産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (80253821)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 一酸化窒素 / 一酸化窒素合成酵素完全欠損マウス / 気管支喘息 / COPD / 間質性肺炎

Outline of Annual Research Achievements

一酸化窒素は呼吸器系の恒常性維持に重要な役割を果たしていることが知られている。本研究では気管支喘息、COPDにおける血清一酸化窒素の意義を解明するために、n/i/eの3種類の一酸化窒素合成酵素を欠損させた一酸化窒素合成酵素完全欠損マウスを用いて検討を行った。
気管支喘息における一酸化窒素の働きを評価するために、卵白アルブミンを投与し気管支喘息モデルを作成した。一酸化窒素合成酵素酵素完全欠損マウスでは通常のマウスと比較して気道上皮における気道分泌の軽減や炎症細胞浸潤、気道壁肥厚、気道リモデリングの軽減を認めた。気道炎症に関わるIL4,5,13なども軽減し、一酸化窒素は好酸球性炎症や気道分泌の亢進に関して増悪因子の作用があることを証明した。
次に、COPDにおける一酸化窒素の働きを評価するために豚膵エラスターゼを投与し、COPDモデルを作成した。一酸化窒素合成酵素欠損マウスでは通常のマウスと比較し、平均肺胞間隔壁距離が増加しており、気腫性変化が増悪した。また、この現象は一酸化窒素を補充することで軽快した。一方で一酸化窒素シングル欠損マウスではこの傾向は見られなかった。
上記結果より、一酸化窒素は気管支喘息に対しては増悪因子として、COPDに関しては保護因子として作用する可能性が示唆された。一酸化窒素の役割の二面性はこれまでも報告があるが呼吸器領域に関してはまだまだ報告が少なく、今後これらの呼吸器疾患における機序の解明することが必要である。今後は間質性肺炎モデルを作成し、更なる検討を行う予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上記に記した通り、気管支喘息、COPDについては一酸化窒素の役割に関して当初の目標を達成したと考える。間質性肺炎については今後も検討していく予定である。

Strategy for Future Research Activity

今後の更なる一酸化窒素と呼吸器領域の関わりを解明するために、骨髄由来の細胞の役割の報告もされており、骨髄移植マウスを用いることで骨髄由来の細胞がどのように肺の機種かに関与しているかを評価していく。また、間質性肺炎についても解明を進めていく予定である。

Causes of Carryover

実験が当初の予定通り進んだため、やり直したりなどすることが少なく、マウスの購入や試薬の購入が当初の予定よりも少なかった。
また、動物用のCTが導入され、当初使用予定であったが、現時点では使用していないため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

今後は炎症サイトカインを含めたメディエーターの評価を行う予定である。また動物用CTも撮影予定である。間質性肺炎に関しても検討予定であり、その際のマウス購入や試薬の購入をする予定である。