Role of programmed necrosis in ARDS and the following remote organ injury

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K17062
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 東條 健太郎 横浜市立大学, 医学部, 助教 (80737552)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ARDS / 細胞死 / ネクローシス / アポトーシス

Outline of Annual Research Achievements

本研究はARDSの肺胞上皮細胞死における“制御されたネクローシス”の寄与を検討し，それが新規治療ターゲットとなるのか明らかにすることを目的としている．これにむけて本年度はLPS誘導性急性肺傷害モデルマウスを用いて，肺胞上皮細胞死におけるアポトーシス，ネクローシスそれぞれ寄与がどの程度あるのか検討することとした．
まず，低用量（1μg/body）と高容量（25μg/body）のLPS気管内投与急性肺傷害モデルを確立し，経時的な気管支肺胞洗浄液中の好中球数，ミエロペルオキシダーゼ濃度，タンパク濃度，IgM濃度を解析することで，好中球性の炎症及び肺胞バリアーの破綻が生じていることを確かめた．同時に高用量投与モデルでは動脈血酸素飽和度の低下が生じることも確認した．次にアポトーシス，ネクローシスの肺胞上皮細胞死における寄与を検討するために，上皮細胞の全細胞死マーカーCK18 M65及びアポトーシスマーカーM30濃度を測定した．予め，ネクローシス優位に細胞死が生じる塩酸気管内投与モデルとアポトーシス優位な高濃度酸素曝露モデルの二つの肺傷害モデルの機関紙肺胞洗浄液中のM65，M30濃度を測定し，塩酸モデルではM65，高濃度酸素モデルではM30優位な増加が見られることを確かめた．LPS誘導性肺傷害モデルでは低用量モデルではコントロールに比してM65が3.5倍程度，M30が2.5倍程度に増加しておりアポトーシス，ネクローシスそれぞれが同程度寄与していることが示唆された．一方，高用量モデルではM30が3倍程度の増加を示すのに対してM65は10倍以上の増加を示し，ネクローシス優位な細胞死が生じていることが示唆された．
今後，この知見を組織染色を用いた解析でも確かめるととともに，どのようなタイプの“制御されたネクローシス”が関与しているのか網羅的な遺伝子発現解析を用いて明らかにしていく予定である．

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究の目的を達成する第一段階として，ヒトARDSに近いと考えられるLPS誘導性肺傷害モデルを用いて，肺胞上皮細胞死機構におけるネクローシス，アポトーシスの寄与を明らかにすることができたため．

Strategy for Future Research Activity

プロピジウムイオダイド静注後の蛍光シグナル及びTUNEL染色を用いて，気管支肺胞洗浄液中の細胞死マーカー測定で得られた結果と同様の知見が得られるか検討を行う．
また，網羅的な遺伝子発現解析によりどのタイプの制御されたネクローシスが活性化しているのか明らかにするとともに，その経路をターゲットとした治療法がLPS誘導性肺傷害を軽減しうるのか検討を行う．

Causes of Carryover

当初予定していた網羅的な遺伝子発現解析について，次年度に行う方針となったため次年度使用額が生じた．