2020 Fiscal Year Research-status Report
加齢による呼吸器疾患とリゾホスファチジン酸の関連 -肺の中の混沌と秩序-
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18K08167
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
兼平 雅彦 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (90374941)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大河内 眞也 東北大学, 事業支援機構, 講師 (40375035)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 慢性閉塞性肺疾患 / リゾホスファチジン酸 / オルガノイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease；COPD）は、加齢に伴って発症率の増加、ならびに増悪が認められる呼吸器疾患である。本研究課題において、研究代表者（兼平）は、細胞膜に由来する脂質メディエーターの一種であるリゾホスファチジン酸（Lysophosphatidic acid；LPA）受容体のサブタイプ３（LPAR3）遺伝子欠損マウスにおいて、加齢に伴い肺気腫様病変が早期に認められること、ならびに肺内の組織幹細胞、すなわち気管支肺胞前駆細胞の割合が減少することを見出した。
次に、その分子メカニズムを明らかにするため、LPAR３欠損マウス（LPAR3-/-）、ならびに野生型マウス（WT）を長期間（約１２ヶ月）飼育した。その後、肺を摘出し、血球系細胞を除去した後、肺組織を細切・消化し、シングルセルを調製した。シングルセルから気管支肺胞前駆細胞（CD31-, CD45-, CD34+, Sca-1+）をセルソーターを用いて分取し、3D培養によるオルガノイド形成を試みた。
オルガノイドの形成能ならびに肺組織への分化能を指標に、LPAR3-/-マウスとWTマウスの気管支肺胞前駆細胞の幹細胞性（ステムネス）を比較したところ、LPAR3-/-マウスの気管支肺胞前駆細胞は、WTマウスに比べてI型、II型肺胞上皮細胞いずれの分化能も低下していた。加えて、LPAR3-/-マウス由来のオルガノイドは、WTマウスに比べて小さく、自己複製能が低下していることが明らかとなった。
これらの結果から、LPAR3-/-マウスに認められたCOPD様病変は、気管支肺胞前駆細胞のステムネス喪失が一因であると考えられた。
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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
本研究課題により、LPAR3は幹細胞性の維持という新たな生理機能を有することが明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、WT由来の気管支肺胞前駆細胞を用いた細胞治療を検討している。
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| Causes of Carryover |
実験に用いる加齢マウスの匹数が昨年度末に揃わなかったため。
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