ヘム型ペルオキシダーゼに着目したインフルエンザ重症肺炎の治療戦略

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K08792
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 鈴木 章一 帝京大学, アジア国際感染症制御研究所, 准教授 (40253695)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菅又 龍一 帝京大学, アジア国際感染症制御研究所, 講師 (70595917)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ヒポチオシアン酸 / ペルオキシダーゼ / IRF3 / インターフェロン / インフルエンザウイルス

Outline of Annual Research Achievements

ヒポチオシアン酸はラクトペルオキシダーゼやミエロペルオキシダーゼのようなヘム型ペルオキシダーゼによって産生されるオキシダントである。私共はヒポチオシアン酸で気道上皮細胞(H292細胞)を曝露すると、炎症性サイトカインであるIL-6やIL-8が誘導されることを見いだし、インフルエンザウイルス感染によって引き起こされる様々なサイトカイン遺伝子の発現にヒポチオシアン酸が影響するのではないかと考えていた。そこで、今年度は本研究計画に基づき、ヒポチオシアン酸で発現が影響される遺伝子をさらに探索した。単なる気道上皮細胞へヒポチオシアン酸処理する実験と同時に、インフルエンザウイルス(PR-8)に感染した気道上皮細胞もヒポチオシアン酸で処理し、ウイルス感染によって誘導される遺伝子の発現に対するヒポチオシアン酸の作用も解析した。インフルエンザウイルスを気道上皮細胞(H292)に感染させると、既に報告されているようにインターフェロンβ１遺伝子の発現が誘導された。この遺伝子の発現誘導はヒポチオシアン酸で暴露した細胞では著しく抑制されることがわかった。さらなる解析により、インターフェロンβ１遺伝子と同様にヒポチオシアン酸の曝露で誘導が抑制される遺伝子としてRANTES遺伝子を同定した。ウイルス感染後に誘導されるIL-6、IL-8、TNF-αといった炎症性サイトカインの遺伝子発現に対しては、ヒポチオシアン酸は影響を及ぼさなかった。インターフェロンβ１やRANTESは宿主細胞の抗ウイルス応答に重要であることが知られているので、私共の結果から、ヒポチオシアン酸は宿主細胞の抗ウイルス応答を抑制し、肺炎の病態を増悪する可能性が示された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の研究計画には、ヒポチオシアン酸曝露により影響をうける遺伝子の網羅的解析（マイクロアレイ）が含まれていたが、この実験よりも「インフルエンザウイルス感染細胞に対するヒポチオシアン酸の作用解析」を優先的に進めている。この実験は当初の計画には含まれていなかったが、インフルエンザウイルスによる重篤肺炎の病態から考えると、実際にウイルスを用いたこの実験の方がより重要であり、かつ、この実験から興味深い結果が既に得られているので、さらに解析を進めている。インフルエンザウイルスによる肺炎マウスを用いたペルオキシダーゼ阻害剤の効果に関してはインフルエンザウイルスによる肺炎モデルマウスの作成は既に成功しているため、in vitroの実験とともに今後進めて行きたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、インフルエンザウイルスによるインターフェロンβ遺伝子の発現誘導をヒポチオシアン酸が抑制するメカニズムを優先的に解析する予定である。具体的にはインターフェロンβ１やRNATES といった抗ウイルス系サイトカイン遺伝子の転写調節にはIRF3という転写因子が必須であるので、この転写因子の活性化に対するヒポチオシアン酸の作用を解析する。さらにヒポチオシアン酸産生酵素であるペルオキシダーゼの活性をメチマゾールで阻害するとインフルエンザウイルスによる肺炎の病態が軽減されるか否かをインフルエンザウイルス肺炎マウスを用いて解析する。

Causes of Carryover

インフルエンザウイルス感染マウスを用いた実験が遅れているため、その分の費用を次年度に繰り越したことが主な理由である。今後行う感染マウスの実験にその分の費用を充てる予定である。