An attempt to establish a method to evaluate alveolar repair mechanisms comparing human emphysema CT images and mouse experiments

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08573
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 室 繁郎 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60344454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 利洋 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (00595712) ; 田辺 直也 京都大学, 医学研究科, 助教 (30805817) ; 佐藤 晋 京都大学, 医学研究科, 特定准教授 (40378691) ; 吉川 雅則 奈良県立医科大学, 医学部, 病院教授 (80271203)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 肺気腫 / 肺胞上皮 / 再生医療 / COPD / 動物実験 / 胸部画像

Outline of Annual Research Achievements

１　慢性閉塞性肺疾患（COPD）患者における胸部CT画像における形態計測から、気腫性病変のフラクタル次元が将来の慢性呼吸不全の関連因子であることを見出しRespiratory Investitaionに発表した。
奈良県立医科大学の臨床データの後方視的検討から、低肺機能,low BMI,胸部CTにおける気腫化領域（LAA)の大きさと累積度数から計算したフラクタル次元が、在宅酸素療法導入を指標とした慢性呼吸不全状態への移行と関連することを見出した。これらの結果は、前向き観察観察研究である京都大学COPDコホートデータでも再現された。また、スライス厚の異なるCT画像の比較検証により、LAAそのものよりもフラクタル解析の結果のほうがCT画像撮像の際の技術的な差異の影響を受けにくいことが示された。このことは、長期に渡る観察データを後方視的に解析する場合におけるフラクタル解析の優位性が示唆する。COPD/肺気腫は慢性疾患であり、長期の経過観察にり病態が解明可能であるため、本知見は臨床的に重要であると考える。
2　エラスターゼ肺気腫マウスモデル実験において、ヒト由来脂肪由来間葉系幹細胞(ASC)が、肺気腫の修復に有効であることを示し、International Journal of COPDで発表した。肺に生着したASCは、間葉上皮移行により肺胞上皮を再生していることが示唆された。本結果は非可逆的なヒト肺気腫の新規治療法の可能性を示唆するものであると考える。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

動物実験においては、順調に推移し、次のステップに移行しているが、ヒトデータに関しては、新型コロナ感染症流行の影響で、新規前向き観察研究のエントリーが遅延している。

Strategy for Future Research Activity

比較的順調なマウス実験に注力し、研究を発展させていきたと考えている。これまでのエラスターゼモデルよりもよりヒト肺気腫に病態が類似すると考えられる酸化ストレスと炎症により気腫を生成する新規マウスモデルを作成中である。また、移入するASCに関しても、移入経路や、移入前の処理により、より効率的に生着する手法を考案中である。

Research Products

• [Journal Article] Prospective nationwide multicentre cohort study of the clinical significance of autoimmune features in idiopathic interstitial pneumonias (2021)
  • Author(s): EnomotoN,HommaS,InaseN,KondohY,SarayaT,TakizawaH,InoueY,IshiiH,TaguchiY,IzumiS,YamanoY,TaninoY,NishiokaY,ToyoshimaM,YokomuraK,ImokawaS,KoshimizuN,SanoT,AkamatsuT,MukaeH,KatoM,HamadaN,ChibaH,AkagawaS,MuroS,UrugaH,MatsudaH,KaidaY,KanaiM,MoriK,MasudaM,HozumiH,FujisawaT,NakamuraY,OgawaN,SudaT
  • Journal Title: Thorax Volume: 77 Pages: 143～153
  • DOI: 10.1136/thoraxjnl-2020-216263
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Fractal dimension in CT low attenuation areas is predictive of long-term oxygen therapy initiation in COPD patients: Results from two observational cohort studies. (2021)
  • Author(s): Ibaraki T,Tomoda K,Fujioka N,Sakaguchi K,Fujita Y,Yamamoto Y,Hontsu S,Yamauchi M,Yoshikawa M,Tanabe N,Tanimura K,Sato S,Saeki K,Muro S
  • Journal Title: Respir Investig Volume: 60 Pages: 137-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Efficacy of budesonide/glycopyrronium/formoterol metered dose inhaler in patients with COPD: post-hoc analysis from the KRONOS study excluding patients with airway reversibility and high eosinophil counts (2021)
  • Author(s): Muro Shigeo、Sugiura Hisatoshi、Darken Patrick、Dorinsky Paul
  • Journal Title: Respiratory Research Volume: 22 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1186/s12931-021-01773-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Real-world effectiveness of early intervention with fixed-dose tiotropium/olodaterol vs tiotropium in Japanese patients with COPD: a high-dimensional propensity score?matched cohort analysis (2021)
  • Author(s): Muro Shigeo、Suzuki Masaru、Nakamura Shuhei、Wang Jocelyn Ruoyi、Garry Elizabeth M.、Sakamoto Wataru、de Souza Sabrina
  • Journal Title: Respiratory Research Volume: 22 Pages: 1-14
  • DOI: 10.1186/s12931-021-01776-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells Ameliorate Elastase-Induced Emphysema in Mice by Mesenchymal-Epithelial Transition (2021)
  • Author(s): Fujioka N, Kitabatake M, Ouji-Sageshima N, Ibataki T, Kumamoto M, Fujita Y, Hontsu S, Yamauchi M, Yoshikawa M, Muro S, Ito T.
  • Journal Title: Int J Chron Obstruct Pulmon Dis Volume: 16 Pages: 2783-2793
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chondroitin sulfate in tissue remodeling: Therapeutic implications for pulmonary fibrosis (2021)
  • Author(s): Kai Y,Yoneyama H,Yoshikawa M,Kimura H,Muro S
  • Journal Title: Respir Investig Volume: 59 Pages: 576-588
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Redox Regulation in Aging Lungs and Therapeutic Implications of Antioxidants in COPD (2021)
  • Author(s): Kiyokawa H,Hoshino Y,Sakaguchi K,Muro S,Yodoi J
  • Journal Title: Antioxidants Volume: 10 Pages: 1427
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Resting Breathing Instability During Wakefulness as a Predictor of Clinical Outcome in COPD (2021)
  • Author(s): Fujita Y,Yamauchi M,Yoshikawa M,Yamamoto Y,Sakaguchi K,Fujioka N,Ibaraki T,Muro S
  • Journal Title: Respir Care Volume: 66 Pages: 1477-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Potential patient screening for late-onset Pompe disease in suspected sleep apnea: a rationale and study design for a Prospective Multicenter Observational Cohort Study in Japan (PSSAP-J Study) (2021)
  • Author(s): Yamauchi Motoo、Nakayama Hideaki、Shiota Satomi、Ohshima Yasuyoshi、Terada Jiro、Nishijima Tsuguo、Kosuga Motomichi、Kitamura Takuro、Tachibana Naoko、Oguri Takuya、Shirahama Ryutaro、Aoki Yasuhiro、Ishigaki Keiko、Sugie Kazuma、Yagi Tomoko、Muraki Hisae、Fujita Yukio、Takatani Tsunenori、Muro Shigeo
  • Journal Title: Sleep and Breathing Volume: 25 Pages: 695～704
  • DOI: 10.1007/s11325-020-02170-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] COPD治療における服薬アドヒアランスの実態および管理のポイント (2021)
  • Author(s): 桑平一郎,權 寧博,杉浦久敏,室 繁郎,松本 功,仁科直也
  • Journal Title: THERAPEUTIC RESEARCH Volume: 42 Pages: 839-845
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 【呼吸器症候群(第3版)-その他の呼吸器疾患を含めて-】びまん性肺疾患 じん肺および室内・大気環境汚染による肺疾患 アルミニウム肺 (2021)
  • Author(s): 長 敬翁,濵田 薫,室 繁郎
  • Journal Title: 日本臨牀 Volume: 別冊 Pages: 283-286
• [Journal Article] 【呼吸器症候群(第3版)-その他の呼吸器疾患を含めて-】びまん性肺疾患 じん肺および室内・大気環境汚染による肺疾患 グラファイト肺症 (2021)
  • Author(s): 太田浩世,濵田 薫,室 繁郎
  • Journal Title: 日本臨牀 Volume: 別冊 Pages: 202-204
• [Journal Article] 日本発のCOPDコホート研究 ながはまコホート研究 (2021)
  • Author(s): 古郷 摩利子,佐藤 晋,松本 久子,室 繁郎
  • Journal Title: 呼吸器内科 Volume: 39 Pages: 360-366
• [Presentation] 診療報酬をめぐる諸問題 (2021)
  • Author(s): 西村善博,室 繁郎
  • Organizer: 第31回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会学術集会
• [Presentation] COPD治療におけるトリプル製剤への期待 (2021)
  • Author(s): 室 繁郎
  • Organizer: 第31回日本呼吸ケア・リハビリテーション学会学術集会
• [Presentation] ながはまコホート研究における気流閉塞，呼吸困難の発症リスク (2021)
  • Author(s): 古郷摩利子,佐藤 晋,室 繁郎,松本久子,野村奈都子,田嶋範之,砂留広伸,長崎忠雄,村瀬公彦,川口喬久,田原康玄,松田文彦,陳 和夫,平井豊博
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] 強直性脊椎炎に対してアダリムマブ使用中に多発結節影を認めサルコイドーシスが示唆された一例 (2021)
  • Author(s): 濵田恵理子,山本佳史,佐藤一郎,岩佐佑美,有山 豊,新田祐子,藤岡伸啓,坂口和宏,長 敬翁,大田正秀,太田浩世,田﨑正人,藤田幸男,本津茂人,山内基雄,吉川雅則,室 繁郎
  • Organizer: 第127回日本結核・非結核性抗酸菌症学会近畿支部学会/第97回日本呼吸器学会近畿地方会 合同学会
• [Presentation] Utility of Non-Respiratory Symptoms in COPD Assessment Test Items for Predicting Depressive Status in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (2021)
  • Author(s): Hamakawa Y,Sato S,Tanabe N,Rhee C,Jung K,Yoo K,Tanimura K,Muro S,Hirai T
  • Organizer: American Thoracic Society 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of Airflow Limitation and Dyspnea in General Population; the Nagahama Study (2021)
  • Author(s): Kogo M,Sato S,Muro S,Matsumoto H,Nomura N,Tashima N,Oguma T,Murase K,Kawaguchi T,Tabara Y,Matsuda F,Chin K,Hirai T
  • Organizer: American Thoracic Society 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Changes in Mortality of Patients with COPD from the 1990s to the 2000s; Pooled Analysis of Two Prospective Observational Cohort Studies (2021)
  • Author(s): Sato S,Oga T,Muro S,Tanimura K,Tanabe N,Nishimura K,Hirai T
  • Organizer: American Thoracic Society 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Emphysema Subtypes and Longitudinal Changes in Airflow Limitation and Diffusion Capacity in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (2021)
  • Author(s): Shiraishi Y,Tanabe N,Oguma A,Shimizu K,Shima H,Suzuki M,Makita H,Muro S,Nishimura M,Konno S,Sato S,Hirai T
  • Organizer: American Thoracic Society 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] COPD患者の予後改善は成ったか？―２つのCOPDコホート研究より― (2021)
  • Author(s): 佐藤 晋,古賀 徹,室 繁郎,谷村和哉,田辺直也,西村浩一,平井豊博
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] COPD管理：呼吸機能と画像の評価（“Preserved Ratio Impaired Spirometry(PRISm)”を含む） (2021)
  • Author(s): 室 繁郎
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] 喫煙者における末梢血好酸球数と末梢気道好酸球炎症の関連 (2021)
  • Author(s): 進藤 允,田辺直也,佐藤篤靖,小川惠美子,室 繁郎,伊達洋至,佐藤 晋,松本久子,平井豊博
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] 離職後の石綿曝露のない状態で進行し、石綿肺と認定された症例の検討 (2021)
  • Author(s): 田村猛夏,高橋輝一,田中小百合,小山友里,熊本牧子,板東千晶,芳野詠子,久下 隆,玉置伸二,徳山 猛,畠山雅行,室 繁郎
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] 健診後撮影胸部CTにおけるObstructive Indexの意義 (2021)
  • Author(s): 嶋田貴文,飯島弘晃,望月芙美,石川博一,内藤隆志,重政理恵,北沢晴奈,増子裕典,坂本 透,田辺直也,佐藤 晋,室 繁郎,檜澤伸之
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] 健診受診健常者におけるObstructive Index基準値に関する検討 (2021)
  • Author(s): 望月芙美,飯島弘晃,嶋田貴文,石川博一,内藤隆志,重政理恵,北沢晴奈,増子裕典,坂本 透,田辺直也,佐藤 晋,室 繁郎,檜澤伸之
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] The critical role of regulatory T cells in the development of lung cancer with pulmonary fibrosis (2021)
  • Author(s): [Nishioka T,Kitabatake M,Ouji-Sageshima N,Hontsu S,Muro S,Ito T
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Book] 呼吸機能検査ハンドブック (2021)
  • Author(s): 日本呼吸器学会
  • Total Pages: 107
  • Publisher: メディカルレビュー社
• [Book] 呼吸器疾患最新の治療2021-2022 (2021)
  • Author(s): 門田 淳一、弦間 昭彦、西岡 安彦
  • Total Pages: 496
  • Publisher: 南江堂
  • ISBN: 9784524227839