2017 Fiscal Year Annual Research Report
最先端分子細胞テクノロジーの応用による呼吸器疾患病態解明と治療開発
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16H02653
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長瀬 隆英 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (40208004)
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2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 呼吸器内科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LPCAT1はII型肺胞上皮細胞に強く発現している酵素であり、サーファクタント産生に深く関わるほか、強力な生理活性物質PAFを生成する作用がある。しかし疾患病態における役割は殆ど不明である。申請者らはLPCAT1 knockoutマウスの導入を進めており、上述のような呼吸器疾患モデルにおいてLPCAT1の役割を解析し、さらにTAZ/YAPやTGF-βとの関連も検討しつつある。肺サーファクタントの約80% はリン脂質であり、surfactant protein C（SPC）などの蛋白と複合体を形成している。サーファクタント脂質の生成におけるLPCAT1の機能解析のため、knockoutマウスの肺胞洗浄液の脂質組成を質量分析計により測定し、II型肺胞上皮細胞の機能も調べた。
肺の器官形成に必須の転写因子TTF-1は、TAZと協調して、SPCの発現を促進させる。このような転写制御において、Smad3はTAZに対して拮抗的に作用する可能性が指摘されているが、詳細なメカニズムは不明である。TAZ/YAP Conditional knockoutマウスや初代培養細胞の解析を通じて、TAZ/YAP・TGF-β・TTF-1による、SPCなどサーファクタント蛋白の発現制御機構を探究した。
生成されたサーファクタントは細胞内のlamellar bodyに蓄積され、分泌刺激に応じて肺胞腔に放出されるが、その分泌調節メカニズムは殆ど分かっていない。膵β細胞からのインスリン分泌において、低分子量GTPaseのRab27a/bが主要な調節因子であるが、II型肺胞上皮細胞にも強く発現しているとの報告がある。今年度は、II型肺胞上皮細胞におけるRab27a/bのサーファクタント分泌調節機構を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究で主に解析する遺伝子改変マウスは、TAZ flox及びYAP floxマウスであり、既に個体化の準備を進めている。肺胞成熟期など発生の後期段階や、成体マウスにおける呼吸器疾患モデルなどで、肺胞上皮細胞でのTAZ/YAPの機能解析が可能になると見込んでいる。概ね、順調に研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
in vitroでのmechanical stressの評価には主に細胞株を使用する。具体的には、TGF-βによる肺線維芽細胞の筋線維芽細胞への形質転換、または肺癌細胞におけるEMTなどの実験系である。これにTAZ/YAPのノックダウンや、遺伝子やマイクロRNAの網羅的発現解析を組み合わせる。申請者らはTAZが筋線維芽細胞への形質転換を促進し、細胞外基質産生を亢進すること、肺線維症のfibroblastic fociにおける線維芽細胞にTAZが高発現していること、を既に見出している。
様々な硬さのポリアクリルアミドハイドロゲルを調整し、これにコラーゲンやラミニンなどをコーティングさせて細胞培養に用いる（既に調整済みの様々な硬度のハイドロゲルも市販されている）。mechanotransductionの評価には細胞接着・細胞骨格の変化や細胞内シグナル伝達を指標とする。さらに三次元培養や、肺上皮細胞・肺癌細胞と肺線維芽細胞の共培養も組み合わせていく。
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[Journal Article] TBX4 is involved in the super-enhancer-driven transcriptional programs underlying features specific to lung fibroblasts.2018
Author(s)
Horie M, Miyashita N, Mikami Y, Noguchi S, Yamauchi Y, Suzukawa M, Fukami T, Ohta K, Asano Y, Sato S, Yamaguchi Y, Ohshima M, Suzuki HI, Saito A, Nagase T.
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Journal Title
Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.
Volume: 314
Pages: L177-L191
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Association between dementia and discharge status in patients hospitalized with pneumonia.2017
Author(s)
Jo T, Yasunaga H, Sasabuchi Y, Michihata N, Morita K, Yamauchi Y, Hasegawa W, Takeshima H, Sakamoto Y, Matsui H, Fushimi K, Nagase T.
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Journal Title
BMC Pulm Med
Volume: 128
Pages: 128
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Integrative CAGE and DNA Methylation Profiling Identify Epigenetically Regulated Genes in NSCLC.2017
Author(s)
Horie M, Kaczkowski B, Ohshima M, Matsuzaki H, Noguchi S, Mikami Y, Lizio M, Itoh M, Kawaji H, Lassmann T, Carninci P, Hayashizaki Y, Forrest ARR, Takai D, Yamaguchi Y, Micke P, Saito A, Nagase T.
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Journal Title
Mol Cancer Res.
Volume: 15
Pages: 1354-1365
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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