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2021 Fiscal Year Annual Research Report

MicroRNA as a cause, a biomarker, and a therapeutic target of pulmonary fibrosis

Research Project

Project/Area Number 18H02586
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

高野 幹久  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20211336)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords薬剤性肺線維症 / 肺胞上皮細胞 / 上皮間葉転換 / マイクロRNA / バイオマーカー
Outline of Annual Research Achievements

抗がん剤などで引き起こされる肺線維症は、臨床上大きな問題であるが、発症のメカニズムは不明である。肺線維症は、筋線維芽細胞による過剰な細胞外マトリックスの産生に起因するが、近年、その由来として肺胞上皮Ⅱ型細胞の筋線維芽細胞への転換(上皮間葉転換;EMT)が注目されている。本研究ではマイクロRNA(miRNA)に着目し、特定のmiRNAが薬剤誘発性EMT、ひいては薬剤性肺線維症の原因、バイオマーカーおよび治療標的となり得るかについて検討することを目的とする。令和3年度の成果は以下のとおりである。
令和2年度にはブレオマイシン(BLM)の気管内投与によって作成したマウス肺線維症モデルを用いて検討を行ったが、肺胞上皮Ⅱ型細胞内での変化を解析するには必要量のⅡ型細胞を単離できるラットの方が適している。そこでラットにBLMを気管内投与し肺線維症モデルを作成した。BLM投与ラットでは、投与14日後にコラーゲンの成分であるヒドロキシプロリンの肺組織中含量が増加しており線維症の発症が確認された。一方、肺胞上皮Ⅱ型細胞において、EMTのマーカーであるα-SMAのmRNA増加はそれに先立って投与7日後に観察された。
BLM投与ラットの肺胞上皮Ⅱ型細胞において、miR-222の上昇が投与7日後に観察された。miR-222の上昇は、肺組織、血漿および気管支肺胞洗浄液中においても認められた。さらに肺胞上皮Ⅱ型細胞モデルであるA549/ABCA3細胞にmiR-222 mimicを導入したところ、α-SMAタンパク質の発現増加が認められた。
従って、miR-222はBLM誘発性肺線維症の原因、バイオマーカーおよび治療標的となり得る可能性が示唆された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Evaluation on epithelial-mesenchymal state and microRNAs focusing on isolated alveolar epithelial cells from bleomycin injured rat lung2021

    • Author(s)
      Kawami, M., Takenaka, S., Kadekaru, Y., Akai, M., Konaka, T., Yumoto, R. and Takano, M.
    • Journal Title

      Toxicology

      Volume: 461 Pages: 152903

    • DOI

      10.1016/j.tox.2021.152903.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of mir-34a-induced epithelial-mesenchymal transition in non-small lung cancer cells focusing on p532021

    • Author(s)
      Kawami, M., Takenaka, S., Akai, M., Yumoto, R. and Takano, M
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 11 Pages: 1853

    • DOI

      10.3390/biom11121853

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differential mechanisms underlying methotrexate-induced cell death and epithelial-mesenchymal transition in A549 cells2021

    • Author(s)
      Ojima, T., Kawami, M., Yumoto, R. and Takano, M.
    • Journal Title

      Toxicological Research

      Volume: 37 Pages: 293-300

    • DOI

      10.1007/s43188-020-00067-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional expression of equilibrative and concentrative nucleoside transporters in alveolar epithelial cells2021

    • Author(s)
      Baba, S., Yumoto, R., Kawami, M. and Takano, M.
    • Journal Title

      Pharmazie

      Volume: 76 Pages: 416-421

    • DOI

      10.1691/ph.2021.1017.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct N1-selective alkylation of hydantoins using potassium bases2021

    • Author(s)
      Shintani, Y., Kato, K., Kawami, M., Takano, M. and Kumamoto, T.
    • Journal Title

      Chem. Pharm. Bull.

      Volume: 69 Pages: 407-410

    • DOI

      10.1248/cpb.c20-00857

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 抗がん剤による抗がん効果および上皮間葉転換におけるp53の役割解析2022

    • Author(s)
      川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] 肺胞上皮細胞の形質に及ぼす高濃度グルコースの影響解析2022

    • Author(s)
      竹内 裕孝、泉 美穂、川見 昌2、湯元 良子、高野 幹久
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] p53に着目した非小細胞肺がん細胞株におけるmiR-34a誘発性上皮間葉転換2022

    • Author(s)
      赤井美月、竹中慎之介、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
  • [Presentation] 肺胞上皮細胞における高分子および低分子物質の輸送とその制御2021

    • Author(s)
      高野幹久
    • Organizer
      第12回粉末吸入剤研究会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Effect of 2-deoxy-D-glucose on transforming growth factor-β1-induced epithelial-mesenchymal transition in alveolar epithelium2021

    • Author(s)
      Kameda, N., Kuriyama, S., Kawami, M., Yumoto, R., Takano, M.
    • Organizer
      36nd JSSX Annual Meeting in Takasaki
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanism of the inhibitory effect of inhaled corticosteroids on peptide transporter 2 function in human alveolar epithelial cells2021

    • Author(s)
      Kawami, M., Kawabata, K., Yumoto, R., Nishida, H., Tokumura, A., Takano, M.
    • Organizer
      36nd JSSX Annual Meeting in Takasaki
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 肺胞上皮におけるTGF-β1誘発性上皮間葉転換と糖代謝の関連解析2021

    • Author(s)
      川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
  • [Presentation] 肺胞上皮細胞の上皮系および間葉系形質に及ぼすNrf2の影響解析2021

    • Author(s)
      本多未来一、原拓也、湯元良子、川見昌史、 高野幹久
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
  • [Presentation] 薬剤性肺障害に対するバイオマーカーの探索を指向した肺障害モデルラットにおけるmiRNAの変動解析2021

    • Author(s)
      嘉手苅佑吏、小中崇史、竹中慎之介、赤井美月、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      日本薬剤学会第36年会
  • [Presentation] ラット初代培養肺胞上皮細胞におけるヌクレオシドトランスポーターの発現・機能解析2021

    • Author(s)
      福島愛梨、馬場しずく、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      日本膜学会第43年会
  • [Presentation] ヒト肺胞上皮A549/ABCA3細胞におけるmiR-34aによる上皮間葉転換機構の解明2021

    • Author(s)
      赤井美月、竹中慎之介、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会
  • [Presentation] 肺胞上皮細胞A549におけるアベマシクリブ誘発性上皮間葉転換機構の解明2021

    • Author(s)
      吉盛智世、二木空人、湯元良子、川見昌史、高野幹久
    • Organizer
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会
  • [Presentation] ヒト肺胞上皮細胞の上皮間葉転換に対する終末糖化産物および高濃度グルコースの影響2021

    • Author(s)
      竹内裕孝、泉美穂、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • Organizer
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会

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Published: 2022-12-28  

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