| 研究課題/領域番号 |
17K09668
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
佐藤 匡 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10596993)
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| 研究分担者 |
瀬山 邦明 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (10226681)
高橋 史行 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70327823)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 慢性閉塞性肺疾患(COPD) / エクソソーム / 気道上皮細胞 / 気管支洗浄液 / microRNA / miR-146a |
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| 研究実績の概要 |
慢性閉塞性肺疾患(COPD)の中心病態は、気道や肺の慢性炎症による傷害とされるが全貌は明らかではない。COPDにおいて、microRNAによる制御をはじめとしたエピジェネティクスの役割が示唆されている。エクソソームはmicroRNAなどを内包し、細胞外分泌による細胞間情報伝達を行う機構が報告されている。
2018年度より、ヒト小気道上皮細胞（small airway epithelial cells; SAEC）、正常ヒト気管支上皮細胞（normal human bronchial epithelial cells; NHBE）それぞれにタバコ煙抽出液 （CSE）刺激を行い、各細胞上清から超遠心法により分画したエクソソームの解析を開始した。解析に十分なエクソソームを得るには大量の培養細胞が必要であることが分かったが、SAEC細胞、NHBE細胞いずれもも継代可能回数に限界があり、また増殖効率も高くないことから、詳細な解析に十分なエクソソームを再現性良く得ることが困難であった。そこで、今年度は気道上皮細胞実験としてはセルライン化されたBEAS-2B細胞株を用いることに変更し、さらにCOPDモデルマウスの気管支洗浄液からエクソソームを抽出し、研究代表者らがCOPD病態との関連を報告しているmiR-146aを中心に解析を行った。
その結果、CSEあるいはタバコ煙による刺激によって、細胞上清および気道に分泌されるエクソソームの量が増加し、さらにエクソソームに含有されるmiR-146aも増加することが確認された。さらに、エクソソームマーカーとされるCD9およびCD81発現も亢進する可能性を見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
細胞上清から解析に十分なエクソソームを得るためには大量の細胞を培養することが必要であり、この必要条件を満たす細胞株の選定に時間を要したこと、さらに、抽出されるエクソソームの量および解析結果の再現性が想定以上に困難であったことから、進捗としてはやや遅れていると判断する。また、COPDモデルマウスの作成のため、タバコ煙曝露装置を用いているが、2019年度は本学動物実験室の学内移設のためタバコ煙曝露装置を使用した実験を全く行うことができず、さらに新型コロナ感染拡大等に伴う新設工事の遅れもあり、こちらの進捗が当初の計画よりも遅れてしまっている。主に後者の事由により補助事業期間の延長を申請し、受理いただいている。
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| 今後の研究の推進方策 |
In vitro実験系においては、エクソソームを介したmiR-146aの異なる細胞間でのクロストークとこれによる炎症制御機構についてさらに詳しく検討していく。また、in vivo実験では、COPDモデルマウスへのmiR-146aを多く含有したエクソソームを投与することによるCOPD治療効果の検討を計画している。なお、動物実験再開について現状では本年度半ば過ぎの見込みである。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
前年度の未使用額分があり、今年度としては予定使用額に近い金額の支出となっている。ただ、本申請研究の主たる実験として計画したマウスモデルを用いた長期間のタバコ煙曝露実験が、今年度は動物実験室の学内移設のため行うことができず、研究計画を見直した結果、補助期間延長の申請を行った。次年度研究経費として、タバコ煙曝露実験を遂行するための消耗品費、タバコ煙曝露装置移設時等の機器メンテナンス費用および同実験に関わる実験補助員の雇用にかかる人件費を想定している。
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