2013 Fiscal Year Research-status Report
Neurokinin receptorを介する気管支喘息の発生機序の解明
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25463203
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| Research Institution | Tsurumi University |
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Principal Investigator |
船山 ひろみ 鶴見大学, 歯学部, 助教 (00359530)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 喘息 / 気管支平滑筋 / タキキニン受容体 |
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| Research Abstract |
気管支喘息はアレルギー反応や細菌・ウイルス感染などが発端となった気管支の炎症が慢性化することで気道過敏性の亢進，可逆性の気道狭窄を起こし，発作的な喘鳴，咳などの症状をきたす呼吸器疾患である．Substance Pは，タキキニン受容体の作動薬として，平滑筋収縮，血管拡張，血管透過性亢進，粘液分泌亢進，肥満細胞活性化などの作用を示す．研究代表者らは最近の研究で，この受容体の1つであるNeurokinin (NK)1が平滑筋細胞増殖の抑制に関与する可能性を示す結果を得た．
まず，細胞増殖アッセイキットCyQuantを用いて、気管支平滑筋の細胞株 およびヒト気管支平滑筋由来の初代培養細胞に，各種成長因子 (Epidermal growth factor, Fibroblast growth factor, Lysophosphatidic acid, Platelet-derived growth factor: PDGFなど)やIL-4/IL-13などを作用させて、細胞増殖試験の予備実験を行った．各種成長因子により平滑筋細胞の増殖は認められたが，条件設定が困難で，substance Pによる明瞭な抑制効果は認められなかった．今後、気管支平滑筋培養細胞に適した別の細胞増殖試験を検討する予定である．
次に，細胞増殖に係わる分子（ERK, Akt, Stat3, P70S6Kなど）の活性化をWestern blot法を用いて確認した．遺伝子導入を行いNK1を高発現させたヒト気管支平滑筋由来の初代培養細胞にPDGFを作用させると，Aktの活性化の指標であるリン酸化Aktが増加した．Substance Pで前処理すると，このAktのリン酸化が抑制され，気管支平滑筋の細胞増殖抑制にSubstance Pが関与する可能性が示唆された．
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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
細菌・ウイルス感染，過労，ハウスダスト，食物，薬物などの環境刺激因子（アレルゲン），運動，タバコ，アルコール，気圧変化等のストレス刺激が引き金となり，これらに対する過敏反応として気管支平滑筋収縮，気道粘膜のむくみ，気道分泌亢進などにより気道の狭窄・閉塞が起こることが分かっているが，気管支喘息の病態生理はまだはっきりしていない部分が多い．今回，気管支平滑筋の培養細胞を用いた実験系で，成長因子を用いた細胞増殖刺激に対して，NK1の作動薬であるsubstance Pが抑制的に働く知見を得られた．今後，他の細胞増殖試験を検討し，気道の狭窄・閉塞のメカニズムに迫ることが可能と考えられ，順調な研究の進展が予想される．
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、気管支平滑筋の細胞増殖の抑制効果をみるために適した細胞増殖試験を模索する．DAPI染色を利用した試験を検討予定である．また，NK1の細胞増殖抑制に関わる細胞内シグナル伝達に関与する分子を検討する．ｍTORやPTENなどを検討していく予定である．また，筋収縮に働くアセチルコリン，Rho activator, グルコン酸カリウムを用い,その増強因子と思われる細菌成分，ハウスダスト，金属イオン等を併用して，膜電位の変化を電位感受性色素を使用したFLIPR 蛍光イメージングプレートリーダーで測定する．筋弛緩に働く拮抗薬や古来より喘息に良いと言われている植物由来成分（生姜・漢方など）についても併用し，治療薬としての可能性を探る．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当該年度内で気管支平滑筋の増殖試験に適した実験系を検討できなかったが，この研究を遂行するにあたり，この実験は必須である．現在，めぼしい実験系はピックアップされており，その実験系が細胞増殖の抑制効果をみるのに適したものであることが実証されれば，多くの条件の検討が必要になり，その後の展開で多くの研究費も必要とされることが予想されたため，次年度使用額が生じた．
前述したとおり，当該年度内で行うことのできなかった，細胞増殖試験に次年度使用額を充当する．過去の知見や，これまで得たデータより，DAPI染色を利用した増殖試験が今回の実験系に有用である事が示唆されるため，それを行う．
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