COPD病態におけるオートファジーとガレクチン8の役割の全体像の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K08243
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 河野 雄太 東京医科大学, 医学部, 准教授 (60408151)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: Galectin-8 / オートファージ / 喫煙

Outline of Annual Research Achievements

COPD病態の本態は主に喫煙による慢性末梢気道炎症であるが、末梢気道炎症に細胞老化、アポトーシス、下気道感染などが複合的に病態形成に関与する。我々は、喫煙刺激がマクロファージのオートファジーを障害し、ガレクチン8の分泌を誘導することを見出している。実際、ガレクチン8はCOPDの肺で発現が亢進しており、ガレクチン8が気道上皮細胞のIL-6産生や非アポトーシス細胞死を誘導することを確認している。しかし、COPD病態における、ガレクチン8の役割の全体像は十分に解明されていない。本研究は、①喫煙刺激によるオートファジー障害のガレクチン8分泌亢進メカニズム、②ガレクチン8の細胞老化への関与、③ガレクチン8による非アポトーシス細胞死のメカニズムに注目し、ガレクチン8の役割の全体像を解明することを目的としている。
2022年度は①の喫煙刺激によるオートファジー障害のガレクチン8分泌亢進メカニズムを中心にPMAでマクロファージ様に分化させたU937細胞(PMA-U937)とタバコ抽出液(CSE)を用いて検討を行った。オートファジーは、細胞外小胞(EV)の分泌に関与されていることが報告されているため、CSEで刺激したPMA-U937の培養上清中に含まれるEVを超遠心法で採取し、解析を行った。EVの分泌量はEV分画のCD63の発現やナノトラッキング法を用いて検証したが、EVの分泌はCSEの濃度依存性に亢進した。また、EV内にガレクチン8が存在することが確認したが、高濃度のCSEでは、EV内のガレクチン8はむしろ減少した。
今後、EV以外の経路も、オートファジーと小胞輸送に注目し検証していく予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

当初、EVの単離キットを用いて、EVの採取を試みたが、培養上清中のEV量が少なく、十分量採取できなかった。超遠心法を用いたEV採取の工程の確立に時間を要した。また、高濃度CSEによるEV内のガレクチン8は予想に反して低下し、多角的に実験条件の検証したために、当初の予定より遅れている。

Strategy for Future Research Activity

EV以外のオートファジーが関連している分泌経路に関して、オートファゴソームと細胞膜との直接作用にも注目し検証を行っていく。

Causes of Carryover

EVの回収法の確立や解析に時間を要し、やや研究が遅れている。このため、助成金の残余が発生した。EV以外の分泌経路の解析を次年度に行うため、繰り越しとしている。