ライノウイルス気道感染誘発気管支喘息の病態と治療法の研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570536
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山谷 睦雄 東北大学, 医学部・附属病院, 助教授 (60261640)
• キーワード: ライノウイルス / 気管支喘息 / ムチン / 好酸球 / 気道上皮細胞

研究概要

ライノウイルス感染による気管支喘息急性増悪の機序を明らかにするために、1)培養ヒト気管上皮細胞と気管粘膜下腺細胞の喀痰成分であるムチン蛋白合成について、および2)好酸球活性化に対する気管粘膜下腺細胞の役割について調べた。1)試験管に培養したヒト気管上皮細胞はMUC1-MUC3、MUC5AC、MUC5B、MUC6の6種類のムチン遺伝子を発現した。MUC5ACmRNAは感染後2時間、4時間、および8時間で増加し、24時間後にはコントロール値に戻った。培養液MUC5AC蛋白分泌量はライノウイルス感染4時間、8時間、および12時間後増加し、24時間後に感染前値に戻った。ライノウイルス感染後4時間で、培養ヒト気管上皮細胞はMUC1-MUC3、MUC5AC、MUC5B、MUC6の6種類のムチン遺伝子発現が増加した。24時間後にはライノウイルス感染前の発現量に戻った。培養ヒト気管上皮細胞の培養液中のムチン分泌量はライノウイルス24時間後においてMUC5AC、MUC17Q2ともに増加した。また、培養ヒト気管粘膜下腺細胞はMUC1-MUC3、MUC5AC、MUC5B, MUC6およびMUC7の7種類のムチン遺伝子を発現した。ライノウイルス感染4時間後に、ヒト気管粘膜下腺細胞においてはMUC2、MUC3、MUC5ACおよびMUC5BのmRNA発現が増加した。とりわけMUC5ACおよびMUC5BmRNAが著明に増加した。これらの結果は、ライノウイルス感染がムチン合成亢進を介して喀痰分泌を増加することを示唆した。2)ヒト気管粘膜下腺細胞にライノウイルス感染させた後、回収した培養上清を好酸球に作用させると、好酸球遊走能が亢進した。好酸球の遊走能亢進は抗RNATES抗体および抗GM-CSF抗体で抑制された。ヒト気管粘膜下腺細胞の培養液RANTESおよびGM-CSF濃度はライノウイルス感染後増加した。こららの結果はヒト気管粘膜下腺細胞からライノウイルス感染後に放出されるRANTESおよびGM-CSFが好酸球を活性化して気管支喘息増悪に関与することを示唆した。

研究成果

• [文献書誌] T.Suzuki., M.Yamaya, K.Sekizawa, M.Hosoda, N.Yamada, S.Ishizuka, A.Yoshino, H.Yasuda, H.Takahashi, H.Nishimura.H.Sasaki: "Erythromycin inhibits rhinovirus infection in cultured human tracheal epithelial cells"Am J Respir Crit Care Med. 165. 1113-118 (2002)
• [文献書誌] M.Hosoda, M.Yamaya, T.Suzuki, N.Yamada, M.Kamanaka, K.Sekizawa, Butterfield JH, T.Watanabe, H.Nishimura, H.Sasaki: "Effects of rhinovirus infection on histamine and cytokine production by cell lines from human mast cells and basophils"J Immunol. 169. 1482-1491 (2002)
• [文献書誌] H.Yasuda, M.Yamaya, M.Yanai, T.Ohrui, H.Sasaki: "Increased blood carboxyhaemoglobin concentrations in inflammatory pulmonary diseases"Thorax. 57. 779-783 (2002)
• [文献書誌] M.Yamaya: "Pathogenesisis and management of virus infection-induced exacerbation of senile bronchial asthma and chronic pulmonary emphysema"Tohoku J Exp Med. 197. 67-80 (2002)
• [文献書誌] M.Yamaya, M.Hosoda, T.Suzuki, N.Yamada, H.Sasaki: "Human airway epithelial cell culture"Methods in Molecular Biology. 9-26 (2002)
• [文献書誌] K.Nakayama, YX Jia, H.Hirai, M.Shinkawa, M.Yamaya, K.Sekizawa, H.Sasaki: "Acid stimulation reduces bactericidal activity of surface liquid in cultured human airway epithelial cells"Am J Respir Cell Mol Biol. 26. 105-113 (2002)
• [文献書誌] HD Wang, M.Yamaya.S.Okinaga, YX Jia, M.Kamanaka, H.Takahashi, LY Guo, T.Ohrui, H.Sasaki: "Bilirubin ameliorates bleomycin-induced pulmonary fibrosis in rats"Am J Respir Crit Care Med. 165. 406-411 (2002)
• [文献書誌] T.Ohrui, T.Namima, M.Yamaya, T.Sato, T.Matusi, H.Sasaki: "Risk of prostate cancer in the Japanese elderly asthmatics"J Am Geriatr Soc. 57. 561 (2002)
• [文献書誌] T.Matsui, M.Yamaya, T.Ohrui, H.Arai.H.Sasaki: "Sitting position prevent aspiration in bed-bound patients"Gerontology. 48. 194-195 (2002)
• [文献書誌] M.Nakamura, T.Matusi, T.Ohrui, K.Kida, M.Yamaya, H.Sasaki: "Gender crossover of lung function"Geriatr Gerontol Internat. 2. 115-118 (2002)
• [文献書誌] M.Yamaya, T.Ohrui, H.Kubo, S.Ebihara, H.Arai, H.Sasaki: "Prevention of respiratory infections in the elderly"Geriatr Gerontol Internal. 2. 115-121 (2002)
• [文献書誌] H.Sasaki, M.Yamaya, T.Ohrui, H.Kubo, S.Ebihara, H.Arai: "Characteristics of respiratory diseases in older people"JMAJ. 45. 231-236 (2002)