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2017 年度 実施状況報告書

喫煙誘導マウスモデルにおける肺がん発生機序

研究課題

研究課題/領域番号 17K16063
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

中鉢 正太郎  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (90464867)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード肺癌 / 肺気腫 / COPD
研究実績の概要

肺癌と慢性閉塞性肺疾患(Chronic obstructive pulmonary disease: COPD)は世界の主たる死因であり、喫煙はこの両者の主要な危険因子として知られている。肺気腫は不可逆的であり、またCOPD患者において肺癌発症のリスクを上昇させる。喫煙による発癌と気腫発生の双方に関わる機序は未解明であり、肺癌と肺気腫の両病態を同時に評価可能な動物モデルは存在しなかった。そこで我々は、A/Jマウスに対してタバコ煙中の主要な発癌誘導物質である4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone (NNK)を投与後にタバコ煙曝露を行い、喫煙誘導性に肺癌と肺気腫が生じるモデルを作製した。またタバコ煙曝露の総量と総期間を同一にしたうえで、曝露パターンを変化させることにより、肺腫瘍形成と肺気腫形成の程度に影響が及ぶかを検討した。
その結果、3か月間のタバコ煙連続曝露により、NNKにより誘導された肺腺腫と肺腺癌の形成は抑制された一方、肺気腫は進行した。次に1か月おきに3か月間曝露を実施した間歇曝露群では、3か月間の連続曝露群に比し、肺腺癌の形成が促進し、肺気腫も進行した。また1か月おきに3か月間曝露を実施した間歇曝露群をさらに4か月間禁煙状態で飼育し、喫煙曝露前・5か月経過時点・9カ月経過時点におけるマイクロCTを撮影し、5か月経過時点で形成された腫瘍が4か月の経過観察期間に増大することを確認した。
タバコ煙曝露を間歇的に繰り返すプロトコルを用いることで、NNK投与後A/Jマウスの肺癌と肺気腫の形成は促進した。本研究結果は直ちにヒトの喫煙行動パターンを模したものとはいえないが、気腫を背景肺とした肺癌の病態生理ならびに治療の検討に有用な動物モデルを供するものと考える。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

喫煙曝露を断続的に行うことにより高率に肺癌・肺気腫を発生させることができるモデルマウスを確立した。肺気腫と肺癌の両者が断続喫煙で悪化するため、両者に共通する病態があるだろうとことが推察できる結果であった。以上から順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

腫瘍の免疫染色等により腫瘍の性質 (M2マクロファージの浸潤や、腫瘍の発生期限)、全肺のPCR等、気管支肺胞洗浄液 (BALF)の炎症細胞の分画やELISAなどにより①非喫煙群、②連続喫煙群、③間歇喫煙群の差異を検討する。
上記を検討することにより、肺癌と肺気腫の共通の病態、将来の両者の化学予防の候補薬の選定につなげたい。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] マウスにおける間歌喫煙曝露が肺腫瘍発生に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      亀山直史,中鉢正太郎,入江秀大,堤 昭宏, 安田浩之,川田一郎,Ahmed E. Hegab,別役智子
    • 学会等名
      第57回日本呼吸器学会学術講演会
  • [学会発表] The Influence of Intermittent Smoking Exposure on Lung Tumorigenesis in a Murine Model2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kameyama, S. Chubachi, H. Irie, A. Tsutsumi, H. Yasuda, I. Kawada, A.E.M. Hegab, M. Shimoda, T. Betsuyaku
    • 学会等名
      ATS conference
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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