ボルテゾミブを用いた、Rhoを介した肺血管透過性亢進のメカニズムと治療法の解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K17652
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 柏田 建 日本医科大学, 医学部, 助教 (50754991)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 薬剤性肺障害 / Rhoキナーゼ / 急性呼吸窮迫症候群 / ボルテゾミブ

Outline of Annual Research Achievements

近年、急性呼吸窮迫症候群(ARDS)を筆頭に多くの肺疾患において血管透過性亢進の病態の重要性が示されている。血管透過性は内皮細胞間接着により制御されるが、炎症時には炎症性メディエータが低分子量G蛋白質“Rho”を介し、内皮細胞間接着を破壊し血管透過性を亢進する。プロテアソーム阻害剤「ボルテゾミブ」は、ARDSと類似した「血管透過性亢進」を主病態とした肺障害を来すが、同薬では、プロテアソーム阻害によるRho分解抑制が起こり、血小板減少を生じると報告されている。申請者は、上記背景から「ボルテゾミブは、内皮細胞のRho蛋白質の蓄積により、炎症時のRhoシグナルを増強し、血管透過性亢進型の肺障害を惹起する」という仮説を立案した。仮説の検証を通じ、ボルテゾミブが血管透過性亢進型肺障害を起こす分子機序を解明し、Rho阻害薬による治療の開発を目指す。
本研究ではボルテゾミブを解析対象の薬剤としているが、「Rho活性による血管透過性亢進」は、ARDSのような炎症を契機とした肺障害や、薬剤による肺障害などにおいても共通する機序である可能性があり、その治療の究明にも繋がると考えられる。

現在まで、内皮細胞を用いた実験により、ボルテゾミブ処理により内皮細胞内にRho蛋白が蓄積し、Rho依存的にストレスファイバーが形成され、細胞間接着が阻害されることを、たんぱく質発現や、免疫染色、バイオイメージングで証明した。この効果は、炎症性メディエータと併用することで、相乗的に増強されることも見出した。
この結果を、透過性アッセイで検証すること、Rhoキナーゼ活性の機序の解明を行うことが、次の課題となる。　また、ボルテゾミブが肺血管の透過性を亢進するか、マウスを用いたin vivo実験による検証も開始している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

内皮細胞によるRho蛋白発現解析、透過性のアッセイを行っている。　in vitroの実験については、おおむね予想した結果が得られており、進展は順調と考えられる。　マウスについては、ボルテゾミブ投与での肺障害モデルの作成がうまくいっていない。

Strategy for Future Research Activity

現状の実験を継続する。ボルテゾミブのマウスモデルについては現状上手く肺障害が認められておらず、炎症性メディエータとの併用による相互作用を用いたモデルなどの作成を検討する。

Causes of Carryover

実験の進捗のため、マウスに関する研究費の使用が、予定する量に至らなかったことによると考える。今後、進捗に応じて、使用状況を調節する必要がある。