To elucidate the involvement of innate lymphoid cells in the pathogenesis of COPD and the regulatory mechanism

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K09569
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小荒井 晃 東北大学, 大学病院, 助教 (80458059)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: IL-33 / 自然リンパ球 / 閉塞性肺疾患

Outline of Annual Research Achievements

慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease；COPD）の増悪制御はその病態進行のみならず入院費増大など社会的負荷の観点からも必要不可欠である。近年、迅速かつ大量のサイトカイン産生能を持つ自然リンパ球が自己免疫疾患や喘息などの病態に関与する可能性が示唆されているが、COPDおよびその増悪病態においてその関与は未だ不明である。
本研究では、自然リンパ球の活性化に重要な気道上皮からのアラーミン放出、アラーミンに対する炎症細胞の免疫応答およびCOPD患者肺における自然リンパ球プロファイルについて検討した。ヒト培養気道上皮細胞を用いた検討ではタバコ煙などの酸化ストレスやウイルス感染によりIL-33発現が促進され、酸化ストレス存在下ではウイルス感染時のIL-33発現が増強する可能性が示された。また、Necroptosis経路の活性化が認められ、その阻害によりIL-33発現の抑制傾向が認められた。以上より、COPD病態において重要な酸化ストレス存在下では、ウイルス感染時のIL-33の発現増強を促進する可能性が示唆され、その機序にNecroptosis経路が関与する可能性が示された。
ヒト手術肺を用いた自然リンパ球の分離同定および炎症細胞（肺胞マクロファージなど）の反応性に関する検討は進行中であり、今後、COPD病態におけるIL-33を介した自然免疫応答機序をより明確にできる可能性がある。また、上記の検討結果は気管支喘息の病態においても重要である可能性が考えられ、気管支喘息の病態における評価も今後、併せて進めていく予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

気道上皮細胞を用いた検討ではおおむね予定通りの進行状況である。しかし、ヒト手術肺組織からの自然リンパ球の分離同定に関しては、FACSでの目的細胞と考えられる細胞群の選定、評価までは進行しているが、その細胞のサイトカイン産生能等による細胞の確定がまだ不十分であるため。

Strategy for Future Research Activity

気道上皮培養細胞においてIL-33発現が酸化ストレスにより増強する可能性があることが分かったが、Necroptosis経路を含めたその発現制御の経路に関してはまだ、不明確である。その経路を解明するため、種々のタンパクのリン酸化を検討し、その阻害薬での抑制実験を行う予定である。また、ヒト手術肺から分離を行ったヒト気道上皮細胞での上記結果の確認を進め、COPD病態に加え、気管支喘息病態においても検討を進める。健常者およびCOPDまたは気管支喘息患者由来の気道上皮を用いて、上記経路の反応性の比較などについて合わせて検討を進める予定である。
自然リンパ球の分離同定に関する検討では、昨年度同様に継続し、微小細胞検体に関するmRNA、サイトカインの発現確認方法の確立等を併せて進めていく予定である。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由としては、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成28年度の未使用額は平成29年度請求額と合わせ、平成29年度の研究遂行に使用する予定である。実際にはTLR3などのリガンド、阻害薬およびELISAキット、培養液、FACS関連試薬等の費用に用いる予定である。