2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the pathophysiology of pulmonary fibrosis and development of new treatments by applying metabolome analysis
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18K08136
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大河内 眞也 東北大学, 事業支援機構, 講師 (40375035)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒澤 一 東北大学, 事業支援機構, 教授 (60333788)
岡田 克典 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90323104)
兼平 雅彦 東北大学, 大学病院, 助教 (90374941)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 間葉系幹細胞 / 翻訳後修飾 / 脱共役呼吸 / 間質性肺炎 / 肺障害 / 治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A)肺線維症は難病であり効果的な新規治療開発が必要である。繰り返す肺障害によりTGFβレセプター下流のSMAD2/3リン酸化に続く線維化関連遺伝子の転写亢進（SMADシグナル伝達系亢進）が線維化の主要病態である。間葉系幹細胞（MSCs）の外分泌作用による肺線維化抑制作用が知られているが、MSCs由来液性因子とSMADシグナル伝達系の関連については未解明な部分が多い。これら関連性を検討することにより、肺線維症の新規病態解明・治療開発を行うことが本研究の目的である。
B)我々はMSCs由来液性因子Stanniocalcin-1（STC1）の経気道投与がブレオマイシン動物モデル（マウス）の肺線維化を抑制すること、その作用機序は肺胞上皮・肺胞マクロファージのTCA代謝回路調整による過酸化・小胞体ストレス軽減であることを報告している（Ono, 2015, Mol Ther）。
C)今回は、ヒト肺胞上皮細胞・線維芽細胞を用いて、STC1がSMADシグナル伝達を抑制する抑制性SMADの一つ、SMAD7を強く誘導することを明らかにした。また、STC1はTCA代謝回路周縁にあるメチオニン回路、還元型グルタチオン合成、β酸化に強く影響することを明らかにした。メチオニン回路活性化による遺伝子プロモーター領域のメチル化/脱メチル化、β酸化最終産物アセチルCoAからのアセチル基転移は遺伝子転写翻訳後修飾（エピゲノム）に必須であるため、STC1はエピゲノム調整を介してSMAD7の発現を調整すると考え検討した。その結果、STC1はSMAD7遺伝子プロモーター領域脱メチル化・SMAD7タンパクアセチル化によりSMAD7タンパク安定発現を誘導することを明らかにした。ブレオマイシン動物モデル（マウス）に対するSTC1経気道投与でも同様の結果を得た。現在、投稿を準備しているところである。
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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
論文化に必要な知見をほぼ得たので、2020年度中には論文掲載に至ると考えている。
また技術移転の話し合いも行っている。
そのためおおむね順調に推移していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回の研究結果は、新型コロナウイルスが惹起する急性肺傷害、後遺症としての間質性肺炎を軽減ないしは予防する効果を持つ可能性があるため、論文化を急ぎ、学術誌に報告するとともに、臨床試験の可能性について、日本医療開発機構（AMED）や近畿中央胸部疾患センターとも協議することを本年の課題とする予定である。
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| Causes of Carryover |
共同実験施設、共用試薬などを積極的に用いて、研究費の効率的運用を行ったことと、2020年度の予算額がわずかであり、不足が見込まれるため、均霑化を行った。
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