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特発性肺線維症における鉄代謝によるミトコンドリアDNA放出機構と線維化の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08214
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53030:呼吸器内科学関連
研究機関日本大学

研究代表者

水村 賢司  日本大学, 医学部, 兼任講師 (20761688)

研究分担者 権 寧博  日本大学, 医学部, 教授 (80339316)
丸岡 秀一郎  日本大学, 医学部, 准教授 (80599358)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード特発性肺線維症 / 鉄代謝 / ミトコンドリアDNA / タバコ煙 / 線維化
研究開始時の研究の概要

特発性肺線維症は肺の線維化を特徴とし、予後不良であるが、治療法は限られている。加齢や喫煙が危険因子であり、肺胞上皮の損傷と、それに続く修復過程における上皮細胞が間葉系細胞へと分化するプロセス(上皮間葉転換) が病態として提唱されているが不明な点が多い。本研究では、進行する肺の線維化を制御する情報伝達物質としてミトコンドリアDNA(mtDNA)に着目し、鉄代謝によるmtDNAの細胞外放出メカニズムと線維化について解明し、臨床応用への研究基盤を確立することを目的としている。

研究成果の概要

本研究では, 肺の線維化を制御するセカンドメッセンジャーとしてmtDNAに着目し, 鉄代謝によるmtDNAの細胞外放出メカニズムと線維化について解明することを目的とした. 本研究で, 鉄代謝経路が, タバコ煙によるmtDNAの肺胞上皮細胞外への放出を制御していることが示された. 細胞外に放出されたmtDNAは肺胞上皮細胞に作用し, 肺線維症の病態に重要なIL-6やIL-8の産生を増強する. 生体内においては, 鉄代謝経路が肺の線維化を制御していることが示唆された. これらの結果により, タバコ煙によるmtDNA放出を介した肺の線維化を, 鉄代謝経路が制御するメカニズムが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

特発性肺線維症は肺の線維化を特徴とし, 予後不良であるが, 治療法は限られている. 本研究は, 肺線維化の新たなメカニズムとして鉄代謝とmtDNAに着目し, 診断と治療応用への研究基盤を確立することを目的とした. 本研究により, タバコ煙によるmtDNA放出を介した肺の線維化を, 鉄代謝経路が制御するメカニズムが明らかとなった. 肺線維症の病態形成において, mtDNAの細胞外放出が肺の線維化に関わり, 鉄代謝がその病態生理に中心的な役割を果たしている考えられ, 鉄代謝経路の制御は, 新たな特発性肺線維症の治療薬やバイオマーカーの開発につながる可能性がある.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Iron-Dependent Mitochondrial Dysfunction Contributes to the Pathogenesis of Pulmonary Fibrosis2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Mai、Mizumura Kenji、Gon Yasuhiro、Shimizu Tetsuo、Kozu Yutaka、Shikano Sotaro、Iida Yuko、Hikichi Mari、Okamoto Shinichi、Tsuya Kota、Fukuda Asami、Yamada Shiho、Soda Kaori、Hashimoto Shu、Maruoka Shuichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 12 ページ: 643980-643980

    • DOI

      10.3389/fphar.2021.643980

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] タバコ煙曝露による気道上皮細胞からのミトコンドリアDNA放出機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      水村賢司、神津悠、鹿野壮太郎、佐久間麻衣、引地麻梨、藤原大士、黒澤雄介、曽田香織、丸岡秀一郎、權寧博
    • 学会等名
      第63回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The mechanism of cigarette smoke-induced mitochondrial DNA release in pulmonary epithelial cell2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Mizumura, Mai Takahashi, Mari Hikichi, Shiho Yamada, Asami Fukuda, Yusuke Kurosawa, Kaori Soda, Shuichiro Maruoka and Yasuhiro Gon
    • 学会等名
      THE 25th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Iron-dependent mitochondrial dysfunction contributes to the pathogenesis of pulmonary fibrosis2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Mizumura, Mai Takahashi, Shuichiro Maruoka, Tetsuo Shimizu, Yutaka Kozu, Sotaro Shikano, Yuko Iida, Mari Hikichi, Shinichi Okamoto, Kota Tsuya, Asami Fukuda, Shiho Yamada, Kaori Soda, Shu Hashimoto, and Yasuhiro Gon
    • 学会等名
      THE 25th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mitochondria in COPD2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Mizumura,Augustine. M.K. Choi,Shu Hashimoto,Yasuhiro Gon
    • 学会等名
      THE 25th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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