肺線維化におけるプロテアソームの役割

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25461181
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 長井 桂 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (40374293)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 外丸 詩野 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20360901)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: プロテアソーム

Outline of Annual Research Achievements

喫煙刺激に対しプロテアソーム機能の抑制がどのような影響を及ぼすかを調べるため、C57BL/6の野生型マウス(WT)もしくはプロテアソーム活性が減弱したトランスジェニックマウス（Tg）に5％、60分間の喫煙曝露（柴田化学　SIS-CS）を週5日間で12週間行った。Mean linear interceptを測定すると喫煙曝露を行ったTgマウスはWTと比較し有意に気腔が拡大しており、プロテアソーム抑制は喫煙に対する肺胞破壊が増強することが示された。TUNEL染色を行ったところ、TgマウスではWTと比較し有意にアポトーシス細胞の増加がみられた。そこで、プロテアソーム活性抑制の有無で喫煙刺激によるアポトーシスが異なるかどうかを検討した。Primary mouse lung fibroblast cell line, primary human lung fibroblast cell line, 皮下から分離した fibroblastをプロテアソーム阻害薬（PS-341:10nM）の有無で32時間プレインキュベートした後、1%タバコ煙抽出液を含む培地で16時間培養した。動物種別や採取した部位に関わらず、タバコ煙刺激後のfibroblastはプロテアソーム阻害薬を加えることによってannexin V陽性細胞が増加した。しかし、primary 肺胞上皮細胞ではプロテアソーム阻害薬の有無で差はなかった。TgマウスとWTマウスより採取したfibroblastを1%タバコ煙抽出液で培養すると、Tgマウスから得られたfibroblastではWTと比較しannexin V陽性細胞とpropidium iodide陽性細胞の陽性比率が増加していた。プロテアソーム活性低下ではタバコ煙という酸化ストレス下でaggresome formationも増加することが確認された。タバコ煙がもたらす細胞死のメカニズムを検討するためERストレスの指標を検討したところ、glucose-regulated protein 78はタバコ煙を曝露したTgマウスのfibroblastで増加していたが、caxpase-3は変化がなく、アポトーシスはcaxpase非依存性経路で起こっていると考えられた。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度はプロテアソーム活性の違いがタバコ曝露下における気腫病変の進展や線維芽細胞におこる変化に着目した論文が受理された。

Strategy for Future Research Activity

今までの研究により、プロテアソームの機能低下は酸化ストレスに対する細胞死を過剰に誘導することが分かった。今後は線維芽細胞における機能変化に着目し研究をすすめる。

Causes of Carryover

プロテアソーム抑制Tgマウスを使用し、野生型マウスとの線維化モデル比較実験を継続する予定であったが、Tgマウスの繁殖が遅れており、十分な匹数の実験マウスを準備することが出来なかったため、コントロールとなる野生型マウスの購入を先延ばしにしたため

Expenditure Plan for Carryover Budget

Tgマウスの繁殖ができ次第、野生型マウスを購入し、実験を開始する。

Research Products

• [Journal Article] Regional bronchodilator response assessed by computed tomography in chronic obstructive pulmonary disease. (2015)
  • Author(s): Shimizu K, Makita H, Hasegawa M, Kimura H, Fuke S, Nagai K, Yoshida T, Suzuki M, Konno S, Ito YM, Nishimura M.
  • Journal Title: Eur J Radiol. Volume: 84 Pages: 1196-1201
  • DOI: 10.1016/j.ejrad.2015.02.022.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Decreased expression of thymus-specific proteasome subunit β5t in Down syndrome patients. (2015)
  • Author(s): Tomaru U, Tsuji T, Kiuchi S, Ishizu A, Suzuki A, Otsuka N, Ito T, Ikeda H, Fukasawa Y, Kasahara M.
  • Journal Title: Histopathology. Volume: 67 Pages: 235-244
  • DOI: 10.1111/his.12642.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temporal Changes in Glutaredoxin 1 and Protein S-Glutathionylation in Allergic Airway Inflammation. (2015)
  • Author(s): Maki K, Nagai K, Suzuki M, Inomata T, Yoshida T, Nishimura M.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 10 Pages: e0122986
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0122986.
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Differential changes in quality of life components over 5 years in chronic obstructive pulmonary disease patients (2015)
  • Author(s): Nagai K, Makita H, Suzuki M, Shimizu K, Konno S, Ito YM, Nishimura M
  • Journal Title: Int J COPD Volume: 10 Pages: 745-757
  • DOI: http://dx.doi.org/10.2147/COPD.S77586
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Expression of Fucosyltransferase 8 Is Associated with an Unfavorable Clinical Outcome in Non-Small Cell Lung Cancers. (2015)
  • Author(s): Honma R, Kinoshita I, Miyoshi E, Tomaru U, Matsuno Y, Shimizu Y, Takeuchi S, Kobayashi Y, Kaga K, Taniguchi N, Dosaka-Akita H.
  • Journal Title: Oncology. Volume: 173 Pages: 268-71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Decreased proteasomal function accelerates cigarette smoke-induced pulmonary emphysema in mice (2015)
  • Author(s): Yamada Y, Tomaru U, Ishizu A , Ito T, Kiuchi T, Ono A, Miyajima S, Nagai K, Higashi T, Matsuno Y, Dosaka-Akita H, Nishimura M, Miwa S, Kasahara M
  • Journal Title: Lab Invest Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Establishment of a vascular endothelial cell-reactive type II NKT cell clone from a rat model of autoimmune vasculitis. (2015)
  • Author(s): Iinuma C, Waki M, Kawakami A, Yamaguchi M, Tomaru U, Sasaki N, Masuda S, Matsui Y, Iwasaki S, Baba T, Kasahara M, Yoshiki T, Paletta D, Herrmann T, Ishizu A.
  • Journal Title: Int Immunol Volume: 27 Pages: 105-114
  • DOI: 10.1093/intimm/dxu088.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lower leptin/adiponectin ratio and risk of rapid lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. (2014)
  • Author(s): Suzuki M, Makita H, Ostling J, Thomsen LH, Konno S, Nagai K, Shimizu K, Pedersen JH, Ashraf H, Bruijnzeel PL, Maciewicz RA, Nishimura
  • Journal Title: Ann Am Thorac Soc. Volume: 11 Pages: 1511-1519
  • DOI: 10.1513/AnnalsATS.201408-351OC.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Presence of autoimmune regulator and absence of desmoglein 1 in thymoma associated with a pemphigus foliaceus patient. (2014)
  • Author(s): Tsuchisaka A, Kaneko S, Imaoka K, Ota M, Kishimoto K, Tomaru U, Kasahara M, Ohata C, Furumura M, Takamori S, Morita E, Hashimoto T.
  • Journal Title: Br J Dermatol Volume: 173 Pages: 268-271
  • DOI: 10.1111/bjd.13617.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Overexpression of TNF-α converting enzyme promotes adipose tissue inflammation and fibrosis induced by high fat diet. (2014)
  • Author(s): Matsui Y, Tomaru U, Miyoshi A, Ito T, Fukaya S, Miyoshi H, Atsumi T, Ishizu A.
  • Journal Title: Exp Mol Pathol. Volume: 97 Pages: 354-358
  • DOI: 10.1016/j.yexmp.2014.09.017.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Decreased proteasomal activity causes photoreceptor degeneration in mice. (2014)
  • Author(s): Ando R, Noda K, Tomaru U, Kamoshita M, Ozawa Y, Notomi S, Hisatomi T, Noda M, Kanda A, Ishibashi T, Kasahara M, Ishida S.
  • Journal Title: Invest Ophthalmol Vis Sci. Volume: 55 Pages: 4682-4690
  • DOI: 10.1167/iovs.13-13272
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] HTLV-1 induces a Th1-like state in CD4+CCR4+ T cells. (2014)
  • Author(s): Araya N, Sato T, Ando H, Tomaru U, Yoshida M, Coler-Reilly A, Yagishita N, Yamauchi J, Hasegawa A, Kannagi M, Hasegawa Y, Takahashi K, Kunitomo Y, Tanaka Y, Nakajima T, Nishioka K, Utsunomiya A, Jacobson S, Yamano Y.
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 124 Pages: 3431-3442
  • DOI: 10.1172/JCI75250.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enhanced formation and disordered regulation of NETs in myeloperoxidase-ANCA-associated microscopic polyangiitis. (2014)
  • Author(s): Nakazawa D, Shida H, Tomaru U, Yoshida M, Nishio S, Atsumi T, Ishizu A.
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol. Volume: 25 Pages: 990-997
  • DOI: 10.1681/ASN.2013060606.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ag and IL-2 immune complexes efficiently expand Ag-specific Treg cells that migrate in response to chemokines and reduce localized immune responses. (2014)
  • Author(s): Hamano R, Baba T, Sasaki S, Tomaru U, Ishizu A, Kawano M, Yamagishi M, Mukaida N.
  • Journal Title: Eur J Immunol. Volume: 44 Pages: 1005-1015
  • DOI: 10.1002/eji.201343434.
• [Presentation] ダウン症患者の胸腺におけるプロテアソームサブユニットβ５ｔの発現低下 (2015)
  • Author(s): ）木内静香、外丸詩野、辻 隆裕、石津明洋、鈴木 昭、大塚紀幸、伊藤智樹、池田 仁、深澤雄一郎、笠原正典
  • Organizer: 第34回日本胸腺研究会
  • Place of Presentation: ユニコムプラザさがみはら（神奈川県・相模原市）
  • Year and Date: 2015-02-07 – 2015-02-07
• [Presentation] Aberrant expression of proteasomal β5 subunit affects T cell repertories in the thymus. (2014)
  • Author(s): Shizuka Kikuchi, Utano Tomaru, Saori Konno, Shota Miyajima, Akihiro Ishizu, Masanori Kasahara
  • Organizer: 第43回日本免疫学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-12-10 – 2014-12-12
• [Presentation] 高血糖による好中球細胞トラップ（neutrophil extracellular traps;NETs）の形成亢進 (2014)
  • Author(s): 三次有奈、山田真衣、館山ゆう、楠由宏、志田玄貴、中沢大悟、外丸詩野、三好秀明、渥美達也、石津明洋
  • Organizer: 第47回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 旭川グランドホテル（北海道・旭川市）
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-11
• [Presentation] 抗ラクトフェリン抗体の病原性 (2014)
  • Author(s): 志田玄貴、中沢大悟、館山ゆう、楠由宏、三次有奈、外丸詩野、渥美達也、石津明洋
  • Organizer: 第47回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 旭川グランドホテル（北海道・旭川市）
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-11
• [Presentation] プロテアソーム機能低下モデルマウスにおける脳機能障害の解析 (2014)
  • Author(s): 伊藤智樹、外丸詩野、大村優、戸松留花、石津明洋、笠原正典
  • Organizer: 第47回北海道病理談話会
  • Place of Presentation: 旭川グランドホテル（北海道・旭川市）
  • Year and Date: 2014-10-11 – 2014-10-11
• [Presentation] Differential changes in quality of life components over 5 years in adequately treated patients with COPD in Hokkaido COPD cohort study (2014)
  • Author(s): Katsura Nagai,Hironi Makita,Masaru Suzuki,Kaoruko Shimizu,Satoshi Konno, Masaharu Nishimura,The Hokkaido COPD cohort study investigators
  • Organizer: 東京アジアCOPDシンポジウム2014
  • Place of Presentation: 経団連会館（東京都）
  • Year and Date: 2014-07-05 – 2014-07-05
• [Presentation] Lower Plasma Leptin/Adiponectin Ratio Predicts Lung Function Decline In Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease: An Analysis Of Data From Two Prospective Cohort Studies (2014)
  • Author(s): Masaru Suzuki, Hironi Makita, Jorgen Ostling, Laura H. Thomsen , Satoshi Konno , Katsura Nagai , Kaoruko Shimizu, Asger Dirksen, Rose A. Maciewicz, Masaharu Nishimura,
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Emphysema And Airways Assessed By Computed Tomography In COPD Patients Who Displayed Variable Annual Changes In FEV1 Over 5 Years (2014)
  • Author(s): Kaoruko Shimizu, Hironi Makita, Masaru Suzuki, Katsura Nagai, Satoshi Konno, Nguyen V. Tho, Emiko Ogawa, Yasutaka Nakano, Masaharu Nishimura
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Neutrophil-, But Not Lymphocyte-, Predominant Inflammation Is Associated With Local Progression Of Nontuberculous Mycobacterium (NTM) Infection (2014)
  • Author(s): Takashi Inomata , Satoshi Konno, Katsura Nagai, Masaharu Nishimura
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Associations Of Serum Periostin Level With Sinusitis Severity And Persistent Airflow Limitation In Severe Asthma (2014)
  • Author(s): Hirokazu Kimura, Satoshi Konno, Yuji Nakamaru, Hironi Makita, Natsuko Taniguchi, Kaoruko Shimizu, Yukiko Maeda, Masaru Suzuki, Katsura Nagai, Junya Ono, Kenji Izuhara, Masaharu Nishimura
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Glutaredoxin Regulates Chemokine Expression Induced By IL-13 And TNF-α (2014)
  • Author(s): Kanako Maki, Katsura Nagai, Masaru Suzuki, Takashi Inomata, Masaharu Nishimura
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Role Of Apoptosis Inhibitor Of Macrophage (AIM) In LPS-Induced Lung Injury (2014)
  • Author(s): Hiroki Kimura, Masaru Suzuki, Katsura Nagai, Takahide Nagase, Toru Miyazaki, Masaharu Nishimura,
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] Elevated Plasma Adiponectin Associated With Lung Function Decline In Patients With Chronic Obstructive Pulmonary Disease (2014)
  • Author(s): Masaru Suzuki, Hironi Makita, Jorgen Ostling, Satoshi Konno, Katsura Nagai, Kaoruko Shimizu, Rose A. Maciewicz, Masaharu Nishimura
  • Organizer: Annals of the American Thoracic Society meeting, 2014
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-05-18 – 2014-05-21
• [Presentation] 当院における喀痰トリコスポロン陽性症例の臨床的特徴の検討 (2014)
  • Author(s): 武井 望長井 桂猪又 崇志渋江 寧谷口 菜津子 清水 薫子鈴木 雅今野 哲西村 正治
  • Organizer: 第54回 日本呼吸器学会学術講演会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪府・大阪市）
  • Year and Date: 2014-04-25 – 2014-04-27
• [Presentation] 胸腺におけるプロテアソームキモトリプシン様活性サブユニットの発現とT細胞選択 (2014)
  • Author(s): 木内静香、外丸詩野、石津明洋、宮島祥太、平川彩香、笠原正典
  • Organizer: 第103回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: ANAクラウンプラザ（広島県・広島市）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Presentation] プロテアソーム機能異常と脳機能の低下 (2014)
  • Author(s): 伊藤智樹、外丸詩野、大村優、石津明洋、笠原正典
  • Organizer: 第103回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: ANAクラウンプラザ（広島県・広島市）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Presentation] 高齢男性でみられたEBV陽性肝脾腫γδT細胞リンパ腫の一例 (2014)
  • Author(s): 竹中淳規、大塚紀幸、藤田裕美、中馬誠、外丸詩野、石津明洋、笠原正典
  • Organizer: 第103回日本病理学会総会
  • Place of Presentation: ANAクラウンプラザ（広島県・広島市）
  • Year and Date: 2014-04-24 – 2014-04-26
• [Remarks] 北海道大学大学院 医学研究科 呼吸器内科学分野 HP
  • URL: http://fdm.med.hokudai.ac.jp/
• [Remarks] 北海道大学大学院 医学研究科 分子病理学分野 HP
  • URL: http://www.path1-hokudai.jp/path1/