2012 Fiscal Year Research-status Report
ＣＯＰＤ患者における肺気腫の進行抑制のための分子基盤の研究
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24591138
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
党 雅子 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (90595597)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 慢性閉塞性肺疾患 / 肺気腫 / HIF-1α |
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| Research Abstract |
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、全世界で増加しつつある疾患であり、本疾患による社会的負荷が増大傾向にある。本疾患の進行には肺気腫の進行が重要な役割を占めている。この研究の最終目的は、肺気腫の進行を止める手段の開発である。
我々は以前に、COPD患者では低酸素に対するHIF-1αとHDAC7の核内移行が低下していることを発表した。HIF-1αはVEGFの転写因子であり、HIF-1αの核内移行の低下は、肺の血管床の低下、つまり肺気腫の進行に関与している可能性が考えられる。一方で低酸素は、NF-kBの活性化を通して炎症性サイトカインや蛋白分解酵素の誘導を行うことが知られている。以上より、HIF-1αの核内移行が低下しているCOPD患者においては、低酸素への適応および肺微小血管系の増殖を図る経路（hypoxia→HIF-1α経路）は抑制されているが、低酸素による炎症および蛋白分解促進の経路（hypoxia→サイトカイン産生）は保たれており、このバランス崩壊が肺気腫の進行に関与しているとの仮説を立てた。
1)低酸素によるHDAC7依存性のHIF-1αの応答ならびにVEGF産生の変化と、2)低酸素によるHDAC7非依存性のIL-8、MMP-9の産生増加を肺胞上皮様細胞株（A549細胞）を用いて検討した。A549細胞を酸素1%, 二酸化炭素5%下で24時間培養し、核蛋白抽出液、胞体内蛋白抽出液、mRNAを得て各種測定を行った。その結果、低酸素暴露によりIL-8、MMP-9の産生の増加がみられ、これはHDAC7のノックダウンの影響を受けなかった。低酸素暴露によるHIF-1αの核内移行とHIF-1αのVEGFのプロモーター部位への結合は、HDAC7のノックダウンにより抑制傾向がみられた。
以上のように、上記仮説の証明が進行中である。今後、A549での更なる検討と臨床検体での確認を行う予定である。
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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
初年度は細胞株を用いた検討を行う予定で、この結果に基づいて、次年度に臨床検体を用いた検討を予定していた。細胞株を用いた検討の90％が終了しており、現在、最終段階にある。予定通り、2013年の6月頃より、臨床検体の収集を始められるものと思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に細胞株で証明しつつある仮説を、今後はCOPD患者から得た臨床検体を用いて証明していく。COPD患者および正常対象者をリクルートし、臨床データ（スパイロメトリー、6分間歩行（歩行距離と前後のSpO2）、残気量と肺拡散能の測定、胸部CT）を収集する。さらに血液を20ｍｌ採取し、血漿を得るとともにperipheral blood mononuclear cell (PBMC)を分離する。PBMCは、酸素 1%, 二酸化炭素 5%下で24時間培養し、培養上清と細胞を回収する。培養後のPBMCからは、核蛋白抽出液、胞体内蛋白抽出液、cDNA（mRNAを逆転写したもの）を得て、-80度で一旦保存する。COPDの病態は多様である可能性があるので、100例のリクルートを行う。患者および対照群のリクルートの終了後、凍結保存してあった検体の各種の解析を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
全額を上記の研究のための消耗品に使用する。主なものとして、
１．血液から、PBMCを分離するためのキット
２．核蛋白抽出液、胞体内蛋白抽出液を得るためのキット、およびRNA抽出および逆転写によるcDNA作成のためのキット
３．PBMC培養のための消耗品および低酸素ガス、
４．ELISA、ウエスタンブロット、定量的PCRのための消耗品
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