新規レドックス分子の生理機能に着目したACO気道炎症機序の解明

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17208
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 京極 自彦 東北大学, 大学病院, 特任助手 (20849400)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 喘息とCOPDのオーバーラップ / 活性窒素種 / パースルフィド / レドックス / バイオマーカー

Outline of Annual Research Achievements

喘息とCOPDのオーバーラップ（ACO）は，各々の単独疾患に比べて予後不良であるが，病態は不明な点が多い．研究代表者はACO患者の気道では同等量の吸入ステロイド剤で治療されている喘息患者に比して１）活性窒素種（RNS）の産生量が有意に亢進し，一方で２）活性イオウ分子種（RSS)の産生量が減少していること，さらに３）気道においてIL-8やTNFα，MCP-1などの産生が亢進していることを見出している．以上から，ACO患者の気道炎症の基盤にはRNSとRSSの不均衡状態が存在すると想定されるが，どのような機序で炎症増強に影響しているかは不明である．本研究ではRNSとRSSの生理機能に着目し，ACOの気道炎症の病態解明と新規治療法創出の分子基盤を確立することを目的とする．
2021年度，喀痰細胞を用いた検討では，引き続き新型コロナ感染症の影響で患者からの喀痰サンプル採取が困難な状況であり進捗が遅延している．採取可能になり次第，解析を進めていく予定である．
手術肺組織を用いた免疫組織化学にて，気道上皮，肺胞上皮および気腔内のマクロファージを主体とした炎症細胞に産生酵素の発現を認め，さらに気道上皮において，健常肺に比べACO患者の肺では産生酵素の発現が低下している傾向が見られた．現在，ACO，COPD，喘息，健常人の手術肺組織での発現の程度を比較・検討，さらに呼吸機能との相関の有無についても検討しているところである．
細胞実験ではsiRNAを用いて産生酵素発現低下細胞の作成を行った．現在，この細胞を用いてHDACの活性や発現，GRやNFｋB の核内移行について検討を行っているところである．

Research Products

• [Journal Article] PGC-1α regulates airway epithelial barrier dysfunction induced by house dust mite (2021)
  • Author(s): Saito Tsutomu, Ichikawa Tomohiro, Numakura Tadahisa, Yamada Mitsuhiro, Koarai Akira, Fujino Naoya, Murakami Koji, Yamanaka Shun, Sasaki Yusaku, Kyogoku Yorihiko, Itakura Koji, Sano Hirohito, Takita Katsuya, Tanaka Rie, Tamada Tsutomu, Ichinose Masakazu, Sugiura Hisatoshi
  • Journal Title: Respiratory Research Volume: 22 Pages: 1-16
  • DOI: 10.1186/s12931-021-01663-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Longitudinal relationship between growth differentiation factor 11 and physical activity in chronic obstructive pulmonary disease (2021)
  • Author(s): Tanaka Rie, Koarai Akira, Yamada Mitsuhiro, Fujino Naoya, Ichikawa Tomohiro, Numakura Tadahisa, Onodera Katsuhiro, Kyogoku Yorihiko, Tamada Tsutomu, Miura Motohiko, Minakata Yoshiaki, Ichinose Masakazu, Sugiura Hisatoshi
  • Journal Title: International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease Volume: 16 Pages: 999-1006
  • DOI: 10.2147/COPD.S301690
  • Peer Reviewed
• [Presentation] CD4+ T細胞の活性化における新規活性イオウ分子種産生酵素の役割解明 (2021)
  • Author(s): 沼倉忠久 ，山田充啓 ，佐々木優作 ，鈴木 歩 ，京極自彦 ，田中里江 ，赤池孝章 ，石井直人 ，一ノ瀬正和 ，杉浦久敏
  • Organizer: 第61回日本呼吸器学会学術講演会
• [Presentation] The role of the principal cysteine persulfi de synthase in the innateimmunity of type 2 airway infl ammation (2021)
  • Author(s): Ayumi Suzuki, Mitsuhiro Yamada, Tadahisa Numakura, Yusaku Sasaki, Yorihiko Kyogoku, Rie Tanaka, Ayumi Mitsune, Yuko Okuyama, Naoto Ishii, Takaaki Akaike, Masakazu Ichinose, Hisatoshi Sugiura
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会