| Project/Area Number |
22K21371
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Home-Returning Researcher Development Research)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medicine, Dentistry, and Pharmacy
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| Research Institution | Tokyo National Hospital (Clinical research) |
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Principal Investigator |
加藤 貴史 独立行政法人国立病院機構東京病院(臨床研究部), 呼吸器内科, 医師 (40972047)
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| Project Period (FY) |
2023-03-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥61,360,000 (Direct Cost: ¥47,200,000、Indirect Cost: ¥14,160,000)
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| Keywords | 気道ムチン / 気道上皮細胞 / 間質性肺疾患 |
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| Outline of Research at the Start |
気道粘液を構成するムチンであるMUC5Bは、気道の恒常性の維持に必須である一方、その分泌過剰は、慢性呼吸器疾患の予後不良因子である。健常及び疾患状態での、末梢気道や肺胞領域における気道ムチンの発現分布や発現機序は未解明であり、特にアジア人集団を対象とした詳細な研究はほとんど存在しない。本課題では、以下の3点を目標に研究を行う。
１．日本人の、主に間質性肺疾患検体を用いて、ムチン発現分布の解明、ムチン分泌亢進の責任候補分子の同定
２．末梢気道上皮培養細胞に対する遺伝子操作技術を活用した、ムチン発現亢進の分子生物学的機序の解明
３．国内での呼吸器領域の研究に広く利用可能な、ヒト気道上皮細胞バンクの構築
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| Outline of Annual Research Achievements |
気道上皮細胞が分泌するムチンであるMUC5Bは、気道・肺の恒常性の維持に必須であり、同遺伝子のノックアウトマウスや遺伝子変異を有する家系における気道感染の増加や生命予後の悪化などが示されている。その一方で、気道ムチンの分泌過剰は、気道閉塞や慢性感染、遷延する炎症の原因となり、慢性呼吸器疾患における予後不良因子である。近年、特発性肺線維症や関節リウマチに伴う肺線維症など一部の間質性肺疾患と、MUC5Bのプロモータ領域の遺伝子多型との関連が報告されるなど、従来は（気道ではなく）肺疾患と考えられていた病態においても、気道ムチンが役割を担っていることが示唆されている。
本研究課題では、日本人の主に間質性肺疾患を対象に、臨床病理検体および患者由来の気道上皮培養細胞を活用して、間質性肺疾患における末梢気道での気道ムチンの発現パターンおよびその発現機序の解明を目指す。さらに、その過程で使用するヒト気道上皮細胞の分離・培養技術を活用して、日本国内での呼吸器領域の研究に広く利用可能なヒト気道上皮細胞バンクの構築も目的とする。
本課題応募の際は、研究期間を３年間（３６か月間）として計画したが、研究代表者の実際の帰国・着任時期に応じ、課題期間は約２７か月間（第１年度は約３か月間）となったため、当初の計画を若干変更した。第１年度（約３か月間）は、大型機器の選定・購入手続きを含めた研究室のセットアップおよび施設内の倫理委員会審査の準備、実験補助員への教育・トレーニングなど、研究室の稼働や教育に力を注いだ。計3年度で行う全体の課題目標に変更はない。
第一年度の研究期間は３か月で、研究室の立ち上げを行っている段階であるため、第一年度終了時点までに、国内・国際学会での発表や、論文発表等の実績はない。
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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
課題応募の際は、研究期間を３年間（３６か月間）として計画したが、実際の帰国・着任時期に応じ、課題期間は約２７か月間（第１年度は３か月間）となったため、当初の計画を若干変更し、第１年度（約３か月間）は、大型機器の選定・購入のための入札手続きを含めた研究室のセットアップおよび施設内の倫理委員会審査の準備、実験補助員への教育・トレーニングを主目標とし、第２年度にスムーズに具体的な研究課題の遂行ができるよう計画を進めた。第１年度内の大型機器の納入には至らなかったが、機器の選定は完了し、第２年度の早い時期には機器の納入・稼働の見込みが立っている。また、同時期に倫理審査も完了し、【今後の研究の推進方策】に記載する具体的な課題遂行へと移れる見通しである。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究課題３．「ヒト気道上皮細胞バンクの構築」に着手し、研究課題２「末梢気道上皮細胞培養を用いた気道ムチン発現の分子生物学的機序の解明」に必要な気道上皮細胞の確保、および他施設との共同研究の推進に向けた取り組みを開始する。
研究課題１．「間質性肺疾患における気道ムチンの発現パターンの解明」については、第２年度に、日本人の健常コントロールおよび様々な間質性肺疾患の病理標本を用いて、末梢気道から肺胞領域にかけての気道ムチンの発現分布を、RNA-ISHおよび免疫染色を用いて詳細に評価する。また、気道ムチンの発現パターンとMUC5Bのプロモータ変異との関連についても検討する。第３年度前半には、前年度の結果を踏まえて、末梢気道においてムチン発現パターンの異常が特に明らかであった疾患群を対象にSpatial transcriptomeアッセイおよびその解析を行う。
研究課題２．「末梢気道上皮細胞培養を用いた気道ムチン発現の分子生物学的機序の解明」については、第２年度で、中枢および末梢気道上皮細胞におけるムチン発現機序の違いを、気道上皮細胞培養系を用いて検索する。第３年度の中盤から後半にかけて、研究課題１で得られた知見に基づき、末梢気道上皮細胞におけるムチン発現亢進機序の候補分子を選択し、そのノックアウトや過剰発現実験により、責任分子の同定を目指す。
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