2020 Fiscal Year Research-status Report

喘息の気道上皮細胞における“炎症記憶”に関する研究

Research Project

Project/Area Number	20K08562
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	横田雅也千葉大学, 医学部附属病院, 特任助教 (70721950)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	田中繁千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (30822051) 岩田有史千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (90436353)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	気道上皮細胞 / 喘息 / アレルギー性気道炎症
Outline of Annual Research Achievements	気管支喘息は気道を場としたアレルギー性慢性炎症であり、気道過敏性が亢進し種々の刺激により発作が引き起こされる。複数の疫学研究により、重篤な発作は過去の発作の既往と強く相関することが示されている。このことは一旦生じたアレルギー性炎症により、炎症が収束した後も発作を生じやすい状態が記憶されていることを示唆している。本研究者は気道上皮細胞が炎症を記憶する能力を持ち、その“炎症記憶”が難治性喘息の病態に関与すると仮説を立てた。本研究では、気道上皮細胞“炎症記憶”のアレルギー性気道炎症における役割、およびその分子基盤を次世代シーケンサーを初めとする最新の技術を用いて解明することを目的とした。野生型マウスにチリダニアレルゲン（HDM）誘導性アレルギー性気道炎症を惹起したのち経時的に気道炎症を解析し、炎症の収束時期を確認した。さらに特定の種類の気道上皮細胞（細胞X）を単離し、RNAシークエンス、ATACシークエンスによりエピジェネティック変化、遺伝子発現変化を経時的に解析するセットアップを完了した。今後、解析を順次進めていく予定である。一方、HDMによりアレルギー性気道炎症を起こした野生型マウスの気道上皮細胞における経時的な遺伝子発現の変化を定量的PCRで解析したところ、Day9をピークに転写因子STAT3関連遺伝子群の発現上昇を見出した。そこで気道上皮特異的STAT3欠損マウスを作成し、HDMによるアレルギー性気道炎症を惹起したところ、genetic controlマウスに比べ、STAT3欠損マウスで好酸球性気道炎症の悪化を認めた。これらのマウスでHDM誘導性気道炎症を惹起し、炎症記憶の誘発期、維持期において気道上皮細胞をFACSソートで単離し、RNAシークエンスを行なう予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason すでに気道上皮細胞を単離し、RNAシークエンス、ATACシークエンスによりエピジェネティック変化、遺伝子発現変化を解析するセットアップは完了している。また、気道上皮に発現する転写因子STAT3はHDM誘導性アレルギー性気道炎症の進展において重要な役割を果たしていることを見出し、STAT3の役割について解析を進めている。これらの結果を踏まえて、本研究計画はおおむね順調に進展しているものと判断する。
Strategy for Future Research Activity	気道上皮細胞特異的STAT3マウスでHDM誘導性気道炎症を惹起し、炎症記憶の誘発期、維持期において気道上皮細胞をFACSソートで単離し、RNAシークエンスを行なう予定である。また、気道上皮細胞のエピジェネティック変化、及びアレルギー性炎症が気道上皮細胞のエピジェネティック変化に与える影響を明らかにするため、気道上皮細胞（細胞X）を単離し、炎症誘発時から炎症収束後にかけてRNAシークエンス、ATACシークエンスによりエピジェネティック変化、遺伝子発現変化を経時的に解析する。
Causes of Carryover	実験における条件検討のため、コストのかかる実験が次年度にずれ込んだ。全体の使用計画に変更はない。