慢性副鼻腔炎におけるTGF-βが誘導する治療抵抗性メカニズムの解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09329
• Research Institution: Toho University
• Principal Investigator: 吉川 衛 東邦大学, 医学部, 教授 (50277092)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 慢性副鼻腔炎 / エンドタイプ / TGF-β / 線維芽細胞 / エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

慢性副鼻腔炎（chronic rhinosinusitis: CRS）においては、末梢血や組織中の好酸球が予後に影響を及ぼす因子として考えられており、本邦では好酸球性副鼻腔炎（eosinophilic CRS: ECRS）と呼ばれている。近年、治癒率の向上を得たものの、手術や副腎皮質ステロイドの投与などの既存の治療を行っても、再燃をくりかえす難治例が少なからず存在する。このような症例では、末梢血や組織中の好酸球増多を認めないことも多く、好酸球関連以外の難治化因子の存在が示唆される。
本研究課題の初年度である平成30年度は、ECRSなどのフェノタイプとは無関係な、TGF-β依存性のエンドタイプを同定し、既存の治療に抵抗性の病態との関連性を検討することを目的として研究を遂行した。まず、CRSにおけるTGF-βシグナル依存性エンドタイプの同定を行うため、網羅的な遺伝子発現解析によるCRSのエンドタイプ解析を行い、クラスター解析、主成分分析などを駆使し、エンドタイプを同定した。さらに、そのエンドタイプについて、Ingenuity pathway analysis（IPA）を用いて各エンドタイプの上流シグナル因子を予測し、TGF-β依存性エンドタイプを同定した。同時に、このエンドタイプの予後も含めた臨床的な背景についても調査し、治療抵抗性との関連についても検討を行った。
現在は、TGF-β依存性エンドタイプで発現変動する上流分子群、下流分子群の同定のため、鼻組織における特異的な発現変動遺伝子を確認し、この変動遺伝子を、①TGF-βシグナルを制御する上流分子群（TGF-βレセプター、Smadなどの転写因子）と②TGF-βによって誘導される下流分子群（POSTN, FN1など）に分類し、定量的PCR やWestern blottingで再現性確認を行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

2018年度は、所属機関の病院移転に伴い一時的に研究の遂行が滞ったが、その後は順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度は、ステロイド抵抗性に関与する因子を確認することを目的として、 TGF-β刺激に対する副腎皮質ステロイド感受性についての検討を行う予定である。そのため、健常者の鼻組織から線維芽細胞を培養し、TGF-βによって発現誘導される遺伝子群について、in vitroでのステロイド感受性を、マイクロアレイをもちいた網羅的遺伝子発現解析で検討を行う。さらに、TGF-βシグナルを介した鼻粘膜線維芽細胞におけるエピジェネティクス誘導能の解析のため、健常者の鼻組織由来の線維芽細胞において、TGF-βが遺伝子発現誘導する際に、DNAメチル化やヒストン修飾状態に変化かあるかどうか確認する。具体的には、平成30年度に同定したTGF-βの上流・下流遺伝子を対象とし、TGF-β刺激前後でのプロモーター領域でのDNAメチル化やヒストンの化学的修飾（メチル化、アセチル化）を、メチル化DNA特異的PCR法およびクロマチン免疫沈降法で確認を行う。

Causes of Carryover

当初予定していた国内および国際学会での成果発表や論文執筆を行わず、それらを次年度へ見送ったため、次年度使用額が生じてしまった。
翌年度分として請求した助成金と合わせて、メチル化DNA特異的PCR法およびクロマチン免疫沈降法のための試薬の購入、マイクロアレイによる解析費、学会参加や論文投稿への諸費用に使用する予定である。