ヒトとマウスの気腔形態評価指標の比較から推察するCOPDエンドタイプ

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09536
• 研究機関: 奈良県立医科大学
• 研究代表者: 室 繁郎 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (60344454)
• 研究分担者: 佐藤 晋 京都大学, 医学研究科, 助教 (40378691) ; 佐藤 篤靖 京都大学, 医学研究科, 助教 (30706677) ; 田辺 直也 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (30805817)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: COPD / 蛋白分解酵素 / 胸部CT / 喫煙マウスモデル / 肺気腫 / フラクタル

研究実績の概要

本研究では、COPDの病態において、主に蛋白分解酵素に焦点をあて、マウス実験による結果とヒトCOPDの胸部CT画像変化を対比し、肺胞破壊の機序を推定することを目指している。
１ヒトCOPDの前向き観察研究は、胸部CT画像の３D解析を行った。気腫病変の進行がフラクタル性を示すことは２Dの先行論文で発表済みであるが３D解析により、気腫がある程度進行すると、フラクタル性から外れる巨大気腫=super clusterが出現すること、この出現には気腫の重症度の閾値が存在することを見いだした。また、CT画像上の気腫と、酸素吸入下MRI画像との比較により、気腫の不均一性が酸素化に与える影響を検討し、報告した。
2 マウス実験では約半年間の長期喫煙曝露を行い、マウス気道上皮細胞の傷害と再生様式を観察した。クラブ細胞と線毛上皮細胞の総数に変化はなかったが、アンチプロテアーゼが欠損する上皮特異的C/EBPαKOマウスでは線毛上皮細胞の減少を認めた。形態的には線毛上皮細胞の短縮、扁平化、連続性の減少（図C）を呈し、ヒトCOPDの気道上皮との類似性を示した。
肺上皮特異的に遺伝子を改変したScgba1a-rtTACre-TdTmマウスにおいておよそ半数以上の線毛上皮細胞がGFP陽性を示し、これより喫煙による肺傷害後にクラブ細胞からの線毛上皮細胞への分化・再生が繰り返されていることを示した。この現象はC/EBPαKOマウスでは有意に乏しく、プロテアーゼによる影響が考えられてた。喫煙の半年間にセリンプロテアーゼ阻害剤であるBPTIを気管内投与することにより線毛上皮細胞の分化はC/EBPαKOマウスにおいてレスキューされた。

研究成果

• [雑誌論文] Perspectives on End-of-Life Treatment among Patients with COPD: A Multicenter, Cross-sectional Study in Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Fuseya Yoshinori、Muro Shigeo、Sato Susumu、Sato Atsuyasu、Tanimura Kazuya、Hasegawa Koichi、Uemasu Kiyoshi、Hamakawa Yoko、Takahashi Yoshimitsu、Nakayama Takeo、Sakai Naoki、Fukui Motonari、Kita Hideo、Mio Tadashi、Mishima Michiaki、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: COPD: Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease ページ: 1～7
  • DOI: 10.1080/15412555.2019.1573888
• [雑誌論文] CT Imaging-Based Low-Attenuation Super Clusters in Three Dimensions and the Progression of Emphysema (2019)
  • 著者名/発表者名: Mondo?edo Jarred R.、Sato Susumu、Oguma Tsuyoshi、Muro Shigeo、Sonnenberg Adam H.、Zeldich Dean、Parameswaran Harikrishnan、Hirai Toyohiro、Suki B?la
  • 雑誌名: Chest 巻: 155 ページ: 79～87
  • DOI: 10.1016/j.chest.2018.09.014
• [雑誌論文] Quantitative measurement of airway dimensions using ultra-high resolution computed tomography (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Naoya、Oguma Tsuyoshi、Sato Susumu、Kubo Takeshi、Kozawa Satoshi、Shima Hiroshi、Koizumi Koji、Sato Atsuyasu、Muro Shigeo、Togashi Kaori、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: Respiratory Investigation 巻: 56 ページ: 489～496
  • DOI: 10.1016/j.resinv.2018.07.008
• [雑誌論文] Effects of acupuncture on nutritional state of patients with stable chronic obstructive pulmonary disease (COPD): re-analysis of COPD acupuncture trial, a randomized controlled trial (2018)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Masao、Muro Shigeo、Fukui Motonari、Ishizaki Naoto、Sato Susumu、Shiota Tetsuhiro、Endo Kazuo、Suzuki Tomoko、Mitsuma Tadamichi、Mishima Michiaki、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: BMC Complementary and Alternative Medicine 巻: 18
  • DOI: 10.1186/s12906-018-2341-3
• [雑誌論文] Annual decline in arterial blood oxygen predicts development of chronic respiratory failure in COPD with mild hypoxaemia: A 6-year follow-up study (2018)
  • 著者名/発表者名: Uemasu Kiyoshi、Sato Susumu、Muro Shigeo、Sato Atsuyasu、Tanabe Naoya、Hasegawa Koichi、Hamakawa Yoko、Mizutani Tatsushi、Fuseya Yoshinori、Tanimura Kazuya、Takahashi Tamaki、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: Respirology 巻: 24 ページ: 262～269
  • DOI: 10.1111/resp.13402
• [雑誌論文] Clinical significance of radiological pleuroparenchymal fibroelastosis pattern in interstitial lung disease patients registered for lung transplantation: a retrospective cohort study (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanizawa Kiminobu、Handa Tomohiro、Kubo Takeshi、Chen-Yoshikawa Toyofumi F.、Aoyama Akihiro、Motoyama Hideki、Hijiya Kyoko、Yoshizawa Akihiko、Oshima Yohei、Ikezoe Kohei、Tokuda Shinsaku、Nakatsuka Yoshinari、Murase Yuko、Nagai Sonoko、Muro Shigeo、Oga Toru、Chin Kazuo、Hirai Toyohiro、Date Hiroshi
  • 雑誌名: Respiratory Research 巻: 19
  • DOI: 10.1186/s12931-018-0860-6
• [雑誌論文] Complementary regional heterogeneity information from COPD patients obtained using oxygen-enhanced MRI and chest CT (2018)
  • 著者名/発表者名: Fuseya Yoshinori、Muro Shigeo、Sato Susumu、Tanabe Naoya、Sato Atsuyasu、Tanimura Kazuya、Hasegawa Koichi、Uemasu Kiyoshi、Kubo Takeshi、Kido Aki、Fujimoto Koji、Fushimi Yasutaka、Kusahara Hiroshi、Sakashita Naotaka、Ohno Yoshiharu、Togashi Kaori、Mishima Michiaki、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 13
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0203273
• [雑誌論文] Fractal analysis of low attenuation clusters on computed tomography in chronic obstructive pulmonary disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Naoya、Muro Shigeo、Sato Susumu、Oguma Tsuyoshi、Sato Atsuyasu、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: BMC Pulmonary Medicine 巻: 18
  • DOI: 10.1186/s12890-018-0714-5
• [雑誌論文] Gastroesophageal reflux symptoms and nasal symptoms affect the severity of bronchitis symptoms in patients with chronic obstructive pulmonary disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa Koichi、Sato Susumu、Tanimura Kazuya、Fuseya Yoshinori、Uemasu Kiyoshi、Hamakawa Yoko、Sato Atsuyasu、Mishima Michiaki、Muro Shigeo、Hirai Toyohiro
  • 雑誌名: Respiratory Investigation 巻: 56 ページ: 230～237
  • DOI: 10.1016/j.resinv.2018.01.001
• [雑誌論文] Diabetes mellitus and metabolic syndrome in patients with airflow limitation in Japan. (2018)
  • 著者名/発表者名: Muro S
  • 雑誌名: Respiratory Investigation 巻: 56 ページ: 203～204
• [雑誌論文] Radiologic and Functional Analysis of Compensatory Lung Growth After Living-Donor Lobectomy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shikuma K, Chen-Yoshikawa TF, Oguma T, Kubo T, Ohata K, Hamaji M, Kawaguchi A, Motoyama H, Hijiya K, Aoyama A, Matsumoto H, Muro S, Date H.
  • 雑誌名: Ann Thorac Surg 巻: 105 ページ: 909～914
• [雑誌論文] ガイドラインに基づいた実地医家のためのわかりやすいオーバービュー COPDの概念の変遷と治療 (2018)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 晋, 室 繁郎
  • 雑誌名: Medical Practice 巻: 35 ページ: 1188～1197
• [学会発表] COPDガイドライン改訂と今後の行方 -診断、検査- (2018)
  • 著者名/発表者名: 室繁郎
  • 学会等名: 第58回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] 海外のエビデンスを基にしたガイドラインは、日本の臨床に適用可能か？ -COPD- (2018)
  • 著者名/発表者名: 室繁郎
  • 学会等名: 第58回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] スモークフリー推進の現状と課題 (2018)
  • 著者名/発表者名: 室繁郎
  • 学会等名: 第58回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] Impacts of Smoking and Serum IgE Level on Blood Eosinophil Counts in the General Population: The Nagahama Study (2018)
  • 著者名/発表者名: Sunadome H,Matsumoto H,Izuhara Y,Nagasaki T,Kanemitsu Y,Ishiyama Y,Morimoto C,Oguma T,Ito I,Muro S,Tabara Y,Matsuda F,Chin K,Hirai T
  • 学会等名: American Thoracic Society International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Deletion of CCAAT/Enhancer Binding Protein-a (C/EBPa) Exacerbates Protease/Antiprotease Imbalance and Emphysema Development in Cigarette Smoke Exposed Murine Lung (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato A,Tanabe N,Tanimura K,Hasegawa K,Hamakawa Y,Mizutani T,Sato S,Muro S,Hirai T
  • 学会等名: American Thoracic Society International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Abnormality in Flow Volume Loop of Obstructive Index Reflects the Extent of Emphysema and Disease Severity in Obstructive Lung Diseases (2018)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki F,Iijima H,Keiji F,Shimada T Watanabe A,Shiigai M,Ishikawa H,Kanazawa K,Yatagai Y,Masuko H,Sakamoto T,Oguma T,Sato S,Muro S,Hizawa N
  • 学会等名: American Thoracic Society International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Muscarinic Receptor Stimulation Enhances Pathophysiological Phenotypes in Murine Model of COPD (2018)
  • 著者名/発表者名: Hamakawa Y,Sato A,Tanabe N,Uemasu K,Hasegawa K,Mizutani T,Sato S,Muro S,Hirai T
  • 学会等名: American Thoracic Society International Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 卵巣癌、子宮体癌の重複癌によるpseudo-Meigs症候群の一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大澤真実、長 敬翁、佐藤一郎、岩佐佑美、上田将秀、新田祐子、藤岡伸啓、春成加奈子、鹿子木貴彦、坂口和宏、鵜山広樹、田﨑正人、太田浩世、熊本牧子、藤田幸男、山本佳史、本津茂人、山内基雄、吉川雅則、室 繁郎
  • 学会等名: 第92回日本呼吸器学会・第122回日本結核病学会近畿地方会
• [学会発表] 空洞を伴う浸潤影を呈し、メサラジンによる薬剤性好酸球性肺炎が疑われた一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤田博之、坂口和宏、中井登紀子、岩佐佑美、上田将秀、新田祐子、藤岡伸啓、春成加奈子、鹿子木貴彦、長 敬翁、鵜山広樹、太田浩世、田﨑正人、熊本牧子、藤田幸男、山本佳史、本津茂人、山内基雄、吉川雅則、室 繁郎
  • 学会等名: 第92回日本呼吸器学会・第122回日本結核病学会近畿地方会
• [学会発表] 骨髄異形成症候群に合併した器質化肺炎の一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 池 茉美香、鵜山広樹、山本佳史、長 敬翁、太田浩世、田﨑正人、熊本牧子、藤田幸男、本津茂人、山内基雄、田中晴之、室 繁郎
  • 学会等名: 第92回日本呼吸器学会・第122回日本結核病学会近畿地方会
• [学会発表] MNA-SFによるCOPD患者の栄養評価と骨密度および骨代謝マーカーとの関連 (2018)
  • 著者名/発表者名: 藤田幸男、吉川雅則、山口千影、小林真理、中野美芳、早味 司、中野奈央、檜原 柊、荒木迪子、岩田 琢、山本佳史、室 繁郎
  • 学会等名: 第34回日本静脈経腸栄養学会学術集会
• [学会発表] 肺腺癌に対しペムブロリズマブを投与後、自己免疫性腸炎および自己免疫性膵炎を生じた一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田村 猛、熊本牧子、田崎正人、太田浩世、藤田幸男、本津茂人、山本佳史、山内基雄、吉川雅則、室 繁郎
  • 学会等名: 第109回日本肺癌学会関西支部学術集会
• [図書] 慢性閉塞性疾患(COPD) (2018)
  • 著者名/発表者名: 山本佳史,室繁郎
  • 総ページ数: 124～132
  • 出版者: 最新医学者