2017 Fiscal Year Research-status Report
PI3Kをターゲットとした難治性喘息における粘液産生制御の検証
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17K09993
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
竹田 正秀 秋田大学, 医学部, 寄附講座等教員 (30466594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植木 重治 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60361234)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 喘息 / MUC5AC / PI3Kγ / 好酸球 / ETosis |
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| Outline of Annual Research Achievements |
難治性喘息のひとつの病型として、杯細胞の過形成や粘液栓の産生の関与が報告されている。粘液栓については杯細胞でのMUC5AC産生が重要であるほか、近年粘液栓の粘ちょう性に、活性化し細胞死した好酸球からのDNA放出（ETosisによるDNA traps)が関与することが明らかになった。本研究では、粘液産生の制御に着眼し、動物実験等からその制御に関与することが示唆されているPI3Kγについて、PI3Kγ選択的阻害薬の粘液産生への影響およびそのメカニズムについて検討することで難治性喘息の新規治療薬探究への基盤的知見を得ることを目的とする。
平成29年度は、粘液産生機構へのPI3Kγの関与を検討するために、ヒト気道上皮細胞株、NCI-H292を用いて、EGFRのligandであるEGF刺激によるMUC5AC産生へのPI3Kγ選択的阻害薬、AS605240の影響を検討した。
基礎研究として、EGF刺激によるNCI-H292細胞株からのMUC5AC産生をRT-PCR法を用いて、その産生を確認。その後、MUC5AC産生へのPI3Kγの影響を検討した。AS605240で前処理後、気道上皮細胞株をEGFで刺激し、刺激後の検体についてMUC5ACの産生をRT-PCRで検討した。結果、EGF刺激によるMUC5AC産生をPI3Kγ選択的阻害薬の前処理により、有意に抑制することがわかった。
今後は刺激上清でのELISA法での検討の追加やシグナル経路の解析など実験を行っていきたいと考えている。
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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
気道上皮細胞株からの粘液産生機構におけるPI3Kγの関わりについて、RT-PCR法を用いた検討で、有意差をもった検討結果が確認できた。今後追加の実験が必要となる部分もあるが、平成29年度での実験計画については概ね順調に進展していると考えている。平成30年度は、シグナル経路の解析などの検討の追加と、好酸球のETosisに対するPI3Kγの関わりについて検討を重ねる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
EGF刺激による気道上皮細胞からのMUC5AC産生をPI3Kγ選択的阻害薬が有意に抑制するという結果をうけ、今後は、同様の刺激によって得られた上清におけるMUC5ACの産生についてELISA法を用いて検討を重ねる。加えて、ERKやMAPKなどのシグナル経路に対するPI3Kγの関わりについて検討を加える。
さらに、粘液の粘ちょう性に関わるとされる好酸球ETosisについてPI3Kγの関与を検討していく。具体的には、ヒト好酸球からETosis誘導を引き起こすことが明らかとなっている、SYTOX IgA刺激や、IL-5 + PMA刺激の前に、好酸球をPI3Kγ選択的阻害薬で前処理し、好酸球ETosisの誘導が抑制されるかを、位相差観察、共焦点観察、電子顕微鏡による観察にて検討する。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は、実験に必要な試薬、ELISAキットなどを購入した。実験には気道上皮細胞株も必要であったが、平成29年度は施設、講座内に細胞株が保存されており、その細胞株を使用して実験を行ったため、細胞株購入にかかる費用が必要とならなかった。次年度以降も細胞株を用いた実験を行っていく予定であり、必要に応じて今後は細胞株の購入も必要になってくるものと考える。
平成30年度は、ヒト好酸球を用いた実験も並行して行っていく。好酸球の選択的分離には研究コストがかかり、来年度は関連試薬の購入に充てられる部分が多くなることが考えられる。また、平成29年度の実験でデータは出始めており、今後は国内外への発表という形で、研究成果の発信も行っていく予定であり、旅費などを計上していくことになると予想される。
以上平成30年度は、気道上皮細胞関連、好酸球関連での実験試薬、ならびに旅費へ、助成金を使用していく計画である。
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