2021 Fiscal Year Research-status Report
Mechanisms for the involvement of airway microbiota in RA-associated interstitial lung disease
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21K08482
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
西尾 純子 東邦大学, 医学部, 准教授(寄付講座) (40598679)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南木 敏宏 東邦大学, 医学部, 教授 (00282749)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | lung fibrosis / lung microbiota / senescence / p21 / p16 / SASP |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関節リウマチ (RA) に伴う間質性肺炎 (ILD) は病態の不明な点が多く、難治性の疾患である。ILDでは肺胞上皮細胞 (AEC) の傷害の後に起こる異常な修復が病態に関与する。そこで、本研究では、肺細菌叢によるRAに併発するILD (RA-ILD) の制御機構を明らかにするため、以下の研究を計画した。1) RA-ILDマウスモデルを用いて、肺細菌叢の肺線維化への関与機構を検討する一方、2) RA-ILD患者の気道細菌叢や増加する代謝物質を検討し、3) RA-ILD患者で増加する細菌や代謝物質の肺線維化への影響をin vitroやマウスモデルで検証することを、計画した。1)に関しては、4種類の混合抗生剤をマウスに先行投与したマウスに、ブレオマイシン誘導間質性肺炎（BLM-ILD)を起こしたところ、ILDは抗生剤を投与しないマウスと有意差はなかった。現在、各抗生剤を単剤を先行投与し、BLM-ILDに影響があるかを検討している。2）については、すでに本学倫理審査委員会の承認を受けており、口腔咽頭細菌検体の収集を開始し、臨床検体の初発RAとRA-ILDを合わせて45例、健常者の検体を20例程度収集した。RA 40例、健常者 40例を目途に、メタゲノム解析を行う予定である。
一方、BLM-ILDを用いた検討の過程で、BLM投与直後より2型肺胞上皮細胞(AEC2)が、単球の浸潤や肺線維化に先んじて老化細胞マーカーであるp21およびp16を発現し、肺線維化の進行とともに増加していることから、老化AEC2が肺線維化とともに蓄積することが判明した。AEC2は肺線維化早期からIL-6、CCL2、TGFb、PDGFaなどを発現しsenescent-associated secretory phenotype (SASP)を獲得していることが示唆されることが明らかになった（論文投稿中）。
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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
本研究は、肺細菌叢によるRAに併発するILD (RA-ILD) の制御機構を明らかにするため、1) RA-ILDマウスモデルを用いて、肺細菌叢の肺線維化への関与機構を検討する一方、2) RA-ILD患者の気道細菌叢や増加する代謝物質を検討し、3) RA-ILD患者で増加する細菌や代謝物質の肺線維化への影響をin vitroやマウスモデルで検証することを、計画した。1)に関しては、4種類の混合抗生剤をマウスに先行投与したマウスに、ブレオマイシン誘導間質性肺炎（BLM-ILD)を起こしたところ、ILDは抗生剤を投与しないマウスと有意差はなかった。そこで、各抗生剤を単剤を先行投与したところ、ネオマイシンを投与したマウスで、BLM-ILDが悪化するという結果を得たことから、現在、再現性を確認しているところである。2）については、すでに本学倫理審査委員会の承認を受けており、口腔咽頭細菌検体の収集を開始し、臨床検体の初発RAとRA-ILDを合わせて45例、健常者の検体を20例程度収集した。RA 40例、健常者 40例を目途に、メタゲノム解析を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスBLM-ILDでは、ネオマイシン投与によるILD悪化について再現性を確認する。その後、ネオマイシン投与による肺細菌叢の変化を16SrRNA解析により確認し、変化している細菌を見出す。
RA患者、ILDを伴うRA患者の口腔咽頭細菌叢の収集を間もなく終了し、メタゲノム解析を行い、RAまた、RA-ILDと関連のある細菌を見出す。また、メタゲノム解析結果よりin silico analysisで更新している細胞代謝経路を推測する。しかしながら、メタゲノム解析結果より、細菌代謝の亢進経路の推測は、あくまで推測の域を超えないこと、また、実際多くを網羅することが困難であることから、一部の検体に関してはメタボローム解析を行う予定している。細菌代謝物質で増加している候補については、各々の代謝物質を質量分析にて実測する予定である。
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| Causes of Carryover |
年度末に購入予定のものが、残額より高額のものであったため、新しい年度の予算と合わせて購入することとなったため。
次年度は試薬の購入、解析費用、学会参加、論文発表の費用に使用する予定である。
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