新型タバコによる気管支上皮のステムセルエイジングを標的とした革新的治療法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K15193
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53030:呼吸器内科学関連
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 田宮 暢代 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 研修員 (30569041)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 気管支上皮細胞 / 線毛細胞 / 新型タバコ / ステムセルエイジング

研究開始時の研究の概要

過去10年間で新型タバコの使用は、世界中で劇的に増加し、種類が多岐にわたっているが、気管支細胞に影響を及ぼす可能性は未知である。
新型タバコのそれぞれの種類別の気管支細胞への短期的・長期的影響を評価し、粘液線毛クリアランス機能の向上を目的とした、機能評価、薬剤投与時の効果を検証し、分化や前駆細胞のステムセルエイジング評価・改善も網羅した治療を開発することのみならず、個別の患者細胞の評価を行うことにより、phenotypingした治療へと、健康寿命を延ばす治療へと発展できると確信している。

研究実績の概要

過去10年間で新型タバコの使用は、世界中で劇的に増加し、種類が多岐にわたっているが、気管支細胞に影響を及ぼす可能性は未知である。
気管支内視鏡下に採取したヒト気管支細胞から、前駆細胞を精製培養し線毛細胞への分化誘導・評価ならびにエイジングマーカーの評価システムを確立しており、本研究では、①ヒト初代培養気道上皮細胞における新型タバコ曝露（短期的・長期的）線毛機能評価ならびに分化誘導の差異（杯細胞/線毛細胞比）について、②前駆細胞のステムセルエイジングの差異について、検証する。さらに、③長期曝露培養による分化やステムセルエイジングへの影響が出現した細胞については、NGSならびにトランスクリプト―ム解析を行い、COPDや気管支拡張などを起こしうるsenescenceをきたしているのかについて検証、ならびに患者個別背景や基礎状態と関連があるかどうか評価し、個別化医療：phenotypingした治療へと、健康寿命を延ばす治療にもつなげていくことを目的とした研究である。
現在、①気管支内視鏡検査時に擦過のみで採取したヒト気管支細胞から前駆細胞を精し、
Air Liquid Interface ALI培養する。精製した前駆細胞を保存する。②これまで
本教室でおこなっている線毛運動の評価（線毛運動周波数Cilia Beat FrequencyCBFならびに線毛運動振幅角Cilia Bend Amplitude CBA を測定）・電子顕微鏡による線毛形態変化を行う。③ALI培養時の細胞内pH、細胞内カルシウム濃度、細胞内クロライド濃度、cAMP測定、気道細胞分化評価・前駆細胞のエイジングマーカー評価を新型タバコ曝露群・非曝露群間で行う。④また、患者の症状評価としては,COPDの健康関連QOLスコアであるSGRQ、CAT、ならびに気管支拡張症などにも用いられるLCQを用い、相関があるのかどうかを検証する。FEV1、FVC、胸部CT、喫煙歴、COVID-19罹患歴有無、炎症マーカーの評価、などを収集している。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

当初COVID-19終息かとおもわれたが、高齢者を中心に入院患者や院内感染が減らず、細胞採取を断念せざるをえないことが多かったこと、ならびに2023年度初頭に研究代表者の負傷と移動のしにくさから細胞採取後の流れに滞りを生じることから、研究中断期間を生じた。

今後の研究の推進方策

2024年度はCOVID-19終息とかんがえています。
2023年度初頭の研究代表者の負傷は、手術・リハビリテーションを経て、ようやく通常移動が可能になりましたので、細胞採取後の円滑な流れが可能となります。