HAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis によるARDSの制御

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K09086
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 杉田 慎二 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60714756)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂本 篤裕 日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (30196084) ; 石川 真士 日本医科大学, 医学部, 准教授 (30714745)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 急性呼吸促迫症候群

Outline of Annual Research Achievements

急性呼吸促迫症候群(ARDS)は、様々な疾患に起因する、急性肺障害の最重症の疾患で、肺胞や微小血管のバ リア機能が障害され、肺胞に著明な浮腫を起こし、肺胞のガス交換が阻害され、重度の低酸素血症となる。 血管バリア機能の維持にヒアルロン酸合成が関与している可能性があり、ヒアルロン合成を制御するHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の役割を明らかにするために、3 年間の研究計画を遂行中である。
これまでに、ヒト肺微小血管内皮細胞(HLMVECs)を用いて、サイトカイン暴露におけるHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の経時的発現変化、ウェスタンブロット によってタンパク質発現を、qPCR によって遺伝子発現の変化が生じることを確認した。これらの発現変化はヒアルロン酸の受容体でもあるCD44によって調節されている可能性も示唆された。ただし、これらの発現の変化は細胞の状態や細胞障害の強さに依存している可能性も考えられたため、より臨床的に妥当性のある実験プロトコールを確立する必要がある。
異なるサイトカイン暴露による細胞障害のpathwayをそれぞれ確認し、HAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axisにどのような影響を与えるかを確認する実験を追加している。
その結果を踏まえてHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の経時的発現変化を制御することが真に細胞障害における血管バリアを調整するかを確認するために、トランスフェクション実験を行なっていく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究計画通り、ヒト肺微小血管内皮細胞(HLMVECs)を用いて、サイトカイン暴露におけるHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の経時的発現変化、ウェスタンブロット によってタンパク質発現を確認した。サイトカイン濃度を変化させた場合による細胞障害の程度を確認したところ、異なる濃度のサイトカイン濃度であっても同等の細胞障害を認め、関与されるpathwayが異なることにより遺伝子やタンパク質の発現が異なる可能性があり、追加の実験が必要となっている。臨床的な肺障害の程度とHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の変化の関係を確認した上でトランスフェクション実験を計画しているが結果を得るために研究の延長を余儀なくされている。

Strategy for Future Research Activity

3年間の研究を踏まえて細胞障害の程度とHAS2/HAS2-AS1/HMGA２ axis の制御の関係をより明らかにする必要があり、延長期間でHAS2とHMGA2の遺伝子導入または siRNA の導入を行っていく。siRNAによる遺伝子抑制に対するバリア機能の変化を観察し、HAS2とHMGA2の発現調整を検証している。その後、遺伝子導入によるHAS2もしくはHMGA2の発現増強を行い、バリア機能の変化を確認し、バリア制御のpathwayを検討する予定である。さらに、HAS2/HAS2-AS1/HMGA２ axisを変化しうる薬剤を使用し、臨床的にARDSを改善しうるかを検討しARDSの治療薬を模索する。結果は海外の学会での報告を経て学術雑誌への投稿を予定する。

Causes of Carryover

研究計画通り、ヒト肺微小血管内皮細胞(HLMVECs)を用いて、サイトカイン暴露におけるHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の経時的発現変化、ウェスタンブロット によってタンパク質発現を確認した。サイトカイン濃度を変化させた場合による細胞障害の程度を確認したところ、異なる濃度のサイトカイン濃度であっても同等の細胞障害を認めた。しかし、関与されるpathwayが異なることにより遺伝子やタンパク質の発現が異なる可能性があり、追加の実験が必要となり、最適なトランスフェクション実験を行うため、当初予定していた実験のための物品の購入費を次年度に使用することになった。臨床的な肺障害の程度とHAS2/HAS2-AS1/HMGA2 axis の変化の関係を確認した上でトランスフェクション実験を遂行しているが遅れが生じ実験を継続している状態である。