Mechanisms of clock genes and associated pathologies in the regulation of allergic rhinitis condition via the activation of Sirtuin1 signalling pathway.

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K18301
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 本間 あや 北海道大学, 大学病院, 助教 (70547653)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 耳鼻咽喉科学 / アレルギー性鼻炎 / 時計遺伝子

Outline of Annual Research Achievements

アレルギー性鼻炎の症状には日内変動があり、体内時計により制御されている。また、SIRT1の活性は概日変動を示し、時計遺伝子産物BMAL1を周期的に脱アセチル化して時計遺伝子発現を調節する。近年、SIRT1活性がIL-4やIL-13などのTh2 サイトカイン発現を制御することが報告されており、アレルギー性鼻炎の病態形成およびその症状の日内変動に、SIRT1および時計遺伝子が関与していることが疑われる。本研究では、鼻粘膜の時計遺伝子とSIRT1の発現量を経時的に測定し、鼻炎症状の概日変動との関連を評価する。また、resveratrolなどのポリフェノール類はSIRT1を活性化することが知られており、投与時刻により鼻粘膜の概日リズムを維持しながら予防かつ治療を行う新奇治療（時間治療）の確立を目指す。
昨年度は、アレルギー性鼻炎患者および対照群における鼻粘膜の時計遺伝子およびsirt1の発現量の概日変動の評価を進めた。対象者より採取した鼻粘膜上皮細胞（pHNEC）を培養し、時計遺伝子Period (Per) 2, Per3の発現量の継時的な推移をqPCR法にて測定し、ヒト鼻粘膜上皮細胞の内因性リズムの解析を進めた。本年度は手術検体（余剰鼻粘膜組織）を用いた組織学的評価（SIRT1、時計遺伝子タンパクの局在性）、ならびに、好酸球浸潤などType2炎症のパラメーターとの相関性の解析を目指すも、昨年度より引き続くコロナ禍の影響により、アレルギー性鼻炎や副鼻腔炎といった良性鼻副鼻腔疾患の手術件数自体が激減し、研究用の検体収集に難渋した。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

コロナ禍の影響で対象疾患の手術件数が激減したため、研究用の検体確保が予想以上に進まなかった。
当初はアデレード大学耳鼻咽喉科の協力のもと に、Microfluidic PCRでの遺伝子発現量解析を行う予定であったが、実現困難となったために実験方法をqPCR法に変更したが、このため評価に必要な検体量が増加し、検体数の確保ならびに解析自体にも時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、手術検体を用いた組織学的評価、タンパク定量の解析を進める。また、resveratrolを鼻粘膜上皮細胞に投与し、投与時刻によるSirt1、時計遺伝子発現量の変化、Type2炎症メディエーター産生量からresveratrolへの反応性を評価する。

Causes of Carryover

コロナの影響で検体収集が難渋し、それに伴い試薬等の購入費用も滞った。
次年度は滞った分の試薬購入および研究結果の学会発表の旅費のための使用を検討している。