2021 Fiscal Year Research-status Report
慢性閉塞性肺疾患病態における細胞内DNA認識機構の関与の解明
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20K08510
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小荒井 晃 東北大学, 大学病院, 講師 (80458059)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 慢性閉塞性肺疾患 / 酸化ストレス / 自然免疫応答 / DNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自然免疫応答の異常が慢性閉塞性肺疾患（COPD）およびその増悪病態形成に重要な役割を果たす可能性が示唆されるが、細胞内のDNA認識および制御機構の関与については未だによく分かっていない。本研究ではR2年度においてヒト気道上皮培養細胞（Beas 2B）を用いてcGAS-STING経路に対する酸化ストレスの影響を検討し、酸化ストレスがdsDNA刺激によるSTING経路を介したIFN-β産生を抑制すること示したが、R3年度ではまず、その結果に再現性があることを確認した。
次に、単球細胞（THP-1）を用いて気道上皮と同様の検討を行い、western blotにてcGAS、STINGの発現を確認し、合成のdsDNA刺激によりSTINGのリン酸化およ下流シグナルであるTBK,IRF-3のリン酸化が増強することを確認した。次に、合成のdsDNA刺激によりIL-6およびIFN-βの産生が増加し、その経路にSTING経路が関与することをSTING阻害剤による検討にて示した。さらに、タバコ煙抽出液処置により合成dsDNA刺激によるIL-6およびIFN-β産生が低下することを示した。以上より、ヒト気道上皮においてタバコ煙はdsDNA刺激によるSTING経路を介したIL-6およびIFN-β産生を抑制すること示し、閉塞性肺疾患増悪病態では喫煙によるdsDNA認識機構の反応低下が関与する可能性が示唆された。
現在、ヒト末梢血由来の細胞でも同様の検討を進めており、タバコ煙によるIFN-β産生の抑制機序やヒト由来初代培養細胞での評価や疾患患者由来の細胞における検討を進める予定である。さらに、手術肺や喀痰などの臨床検体で、免疫染色により閉塞性肺疾患におけるcGAS-STING関連蛋白の発現について健常群との比較検討にもすでに着手しており、今後、進めて行く予定である。
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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
R2年度で実施した気道上皮でのデータの再現実験で確認し、単球細胞を用いて実験系を確立し、ヒト末梢血由来の細胞での臨床応用に繋げることができた。また、ヒト肺組織や喀痰を用いた免疫組織学的検討に関する予備実験も進めることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、気道上皮や単球細胞において酸化ストレスやタバコ煙により合成dsDNA刺激によるIFN-β産生が低下する可能性があることが分かったが、その機序に関してはまだ、不明確である。その経路を解明するため、各種タンパクの発現を検討し、siRNAでの抑制実験を行う予定である。ヒト手術肺から分離を行ったヒト気道上皮細胞や末梢血由来の細胞で上記結果の確認を進め、患者由来の細胞における検討も計画する。その他、手術肺や喀痰などの臨床検体での免疫染色により閉塞性肺疾患におけるcGAS-STING関連蛋白の発現について健常群との比較検討を進めて行く予定である。
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| Causes of Carryover |
（理由）次年度使用額が生じた理由としては、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
（使用計画）令和３年度の未使用額は令和４年度請求額と合わせ、令和４年度の研究遂行に使用する予定である。実際には合成のdsDNAなどのリガンド、阻害薬およびELISAキット、培養細胞、培養液、抗体、RNA関連試薬等の費用に用いる予定である。
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Research Products
(2 results)
