Elucidation of the pathophysiology of chronic obstructive pulmonary disease and control of inflammation and emphysema focusing on neuropeptide Y

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K15950
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 谷口 暁彦 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (90751123)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ニューロペプチドY / 慢性閉塞性肺疾患 / 肺気腫 / NPY / COPD

Outline of Annual Research Achievements

エラスターゼ誘導肺気腫モデルにおけるニューロペプチドY（NPY）の役割を調べるため、野生型マウス及びNPY欠損マウスに対し、豚膵由来エラスターゼ（PPE）をマウスに経鼻投与し、エラスターゼ誘導マウス肺気腫モデルを作製、呼吸機能や気道炎症の評価を行った。呼吸機能は主に静肺コンプライアンス測定により評価、肺気腫は平均肺胞間距離による組織学的評価を行った。また気道炎症の評価として、気管支肺胞洗浄液（BALF）中の炎症細胞数、BALFや肺ホモジネート中のサイトカイン・ケモカインレベルを測定した。
このモデルにおいて、PPE投与後に肺の気腫性変化が生じ、肺中NPYレベルの上昇を認めた。NPY欠損マウスでは野生型マウスに比して優位に気腫化が強く、PPE投与7日目の BALF中の好中球増加、マクロファージ増加がより顕著であった。このBALF中サイトカインの評価では、NPY欠損マウスにおいて好中球やマクロファージ関連のケモカインが野生型マウスに比して高値であり、さらに肺ホモジネート中のIL-17が高値、そして気道内の3型自然リンパ球（ILC3）増加を認めた。さらに、野生型マウスのPPEモデルに、NPYを腹腔内投与したところ、気腫化が抑制された。
上記の結果から、エラスターゼ誘導肺気腫モデルにおいて、NPYは肺の気腫化に対して保護的な作用を有する可能性が示唆された。肺気腫・慢性閉塞性肺疾患に対する新たな治療としてNPYを応用できる可能性がある。