The development of allergic bronchopulmonary mycosis animal model with forming eosinophilic mucoid impaction in airway

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K08665
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 白石 良樹 東海大学, 医学部, 講師 (90383736)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: アレルギー性気管支肺真菌症 / 動物モデル / 好酸球ETosis / 真菌種による感受性の違い

Outline of Annual Research Achievements

アレルギー性気管支肺真菌症（allergic bronchopulmonary mycosis; ABPM）は、下気道における真菌に対するアレルギーを原因として、繰り返し再発する気道内好酸球性粘液栓により気道閉塞や中枢性気管支拡張をきたす難治性アレルギー疾患である。同様の気道内好酸球性粘液栓は好酸球性副鼻腔炎においても認められる。申請者は研究協力者とともにABPMや好酸球性副鼻腔炎の気道内好酸球性粘液栓に好酸球から放出される細胞外トラップ (extracellular traps; ET）が存在することを確認し、その形成機序の検討を患者由来のサンプルを用いて行ってきたが、気道内好酸球性粘液栓・好酸球ETを伴う適切な動物モデルがないために新規治療法の開発に困難を来していた。本研究計画は、気道腔内の真菌に対する好酸球ETによって気道粘液栓が形成されるABPM動物モデル（生きた真菌は用いず、真菌を模したビーズを用いる）を作成し、ABPMの粘液栓形成機序と治療法の有効性を確認することを目的とする。また、好酸球ETの関与が疑われる好酸球性副鼻腔炎治療や喘息重症化抑制法の開発に繋がることが期待される。

マウス、ラットの好酸球を用いて、ヒト好酸球と同様の好酸球ETosisが起こるかどうか確認したところ、骨髄から分化誘導したマウス、ラットの好酸球ではETosisが誘導されないことが明らかとなった。近年、好酸球は、肺の局所の微小環境によって、さまざまなフェノタイプになることが明らかとなってきた。肺の炎症局所の微小環境を想定したサイトカイン刺激を与えた場合に、好酸球のフェノタイプがどのように変化するか、そのフェノタイプによってETosisが誘導されうるか明らかにし、アレルギー性気管支肺真菌症の動物モデルの開発に応用する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

マウス、ラットの好酸球の挙動は、ヒトの好酸球の挙動と大きく異なることが明らかとなったため、マウスにおけるアレルギー性気管支肺真菌症モデルの開発が遅延している。

Strategy for Future Research Activity

生体外の環境で骨髄から分化誘導されるマウス好酸球は、特殊な刺激によるフェノタイプ誘導ができていないことが明らかとなった。骨髄から分化誘導時に肺局所にあると想定されるサイトカインで刺激を与えて場合に、好酸球にETosisを誘導可能であるかどうか検討する。ETosisを誘導できたならば、その好酸球を真菌による重症喘息モデルマウスの気道に移植して、その環境下で気道を閉塞させる粘液栓が誘導されるかどうか検討する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス禍により、マスク、ニトリルグローブなどの物品が不足し、研究の進捗に大きく影響した。

最終年度に繰り越した金額は、実験動物や試薬、細胞培養に使用する消耗品、東海大学医学部 研究支援センターの共通機器の利用費等の購入費に充てる予定である。