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2018 年度 実施状況報告書

Papainを用いた喘息・COPDオーバーラップ(ACO)マウスモデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K15946
研究機関東京大学

研究代表者

平石 尚久  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90783514)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードACO / 喘息 / COPD / papain / プロテアーゼ
研究実績の概要

本研究では、喘息およびCOPD両者の特徴をもつ疾患群であるAsthma-COPD Overlap (ACO)について、未だ確立されていないACOマウスモデルの作成を目的としている。
システインプロテアーゼであるPapainを用いたマウスモデルについては、濃度・投与回数についての予備的検討を行った後、papainの継続的な気道内投与により、ACO類似病態のマウスモデルを作ることに成功した。
このモデルでは、①肺組織所見における気腫性変化および好酸球性の炎症細胞浸潤を伴う胞隔炎、②呼吸機能検査における肺コンプライアンスの上昇、③気管支肺胞洗浄(BAL)液中の白血球細胞分画における好酸球分画の上昇、④気道過敏性の亢進、⑤体重増加の減弱、といった所見が確認された。これらはACOとしての臨床的特徴が満たされるものであり、非常に有用な実験系であることが期待される。
今後は、肺組織での遺伝子発現変化の解析(Real-time PCR、RNA-seq)、肺胞洗浄液中の炎症性サイトカインの定量(ELISA)等を行っていく予定である。

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

papainの継続的投与で構築された本研究でのマウスACOモデルでは、上述の通り、①肺組織所見における気腫性変化および好酸球性の炎症細胞浸潤を伴う胞隔炎、②呼吸機能検査における肺コンプライアンスの上昇、③気管支肺胞洗浄(BAL)液中の白血球細胞分画における好酸球分画の上昇、④気道過敏性の亢進、⑤体重増加の減弱、といった所見が確認された。これらはACOとしての臨床的特徴が満たされるものであり、非常に有用な実験系であることが期待される。

今後の研究の推進方策

今後は、肺組織での遺伝子発現変化の解析(Real-time PCR、RNA-seq)、肺胞洗浄液中の炎症性サイトカインの定量(ELISA)、血中イムノグロブリン量解析(ELISAによるIgEやIgG subsets測定)、 肺胞洗浄(BAL)液の細胞および従属リンパ節細胞のプロファイル評価(FACS、免疫染色)などを行うことを検討している。
また、papain投与のモデルを基軸とし、さらに追加で気道に刺激を与えることで、実臨床におけるACO患者に上気道炎が生じた(喘息増悪を想定した)モデルについても、あわせ実験系の構築を検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

実験系としては計画通りに推移しているが、マウス実験の追試を(人員の関係で)翌年度以降に予定したため、次年度使用額が生じた。翌年度分として今後使用の予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Naftopidil reduced the proliferation of lung fibroblasts and bleomycin‐induced lung fibrosis in mice2019

    • 著者名/発表者名
      Urushiyama Hirokazu、Terasaki Yasuhiro、Hiraishi Yoshihisa、Nagase Takahide、et. al
    • 雑誌名

      Journal of Cellular and Molecular Medicine

      巻: 23 ページ: 3563~3571

    • DOI

      10.1111/jcmm.14255

  • [雑誌論文] CISH is a negative regulator of IL-13-induced CCL26 production in lung fibroblasts2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshima Hideyuki、Horie Masafumi、Mikami Yu、Makita Kosuke、Miyashita Naoya、Matsuzaki Hirotaka、Noguchi Satoshi、Urushiyama Hirokazu、Hiraishi Yoshihisa、Mitani Akihisa、Borok Zea、Nagase Takahide、Yamauchi Yasuhiro
    • 雑誌名

      Allergology International

      巻: 68 ページ: 101~109

    • DOI

      10.1016/j.alit.2018.08.005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] IL-33, IL-25 and TSLP contribute to development of fungal-associated protease-induced innate-type airway inflammation2018

    • 著者名/発表者名
      Hiraishi Yoshihisa、Yamaguchi Sachiko、Yoshizaki Takamichi、Nambu Aya、Shimura Eri、Takamori Ayako、Narushima Seiko、Nakanishi Wakako、Asada Yosuke、Numata Takafumi、Nagase Takahide、Nakae Susumu、et al
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 18052

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36440-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The roles of IL-17C in T cell-dependent and -independent inflammatory diseases2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Sachiko、Nambu Aya、Numata Takafumi、Yoshizaki Takamichi、Narushima Seiko、Shimura Eri、Hiraishi Yoshihisa、Arae Ken、Morita Hideaki、Matsumoto Kenji、Hisatome Ichiro、Sudo Katsuko、Nakae Susumu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 15750

    • DOI

      10.1038/s41598-018-34054-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Characterizaton of allergic airway inflammation induced by fungal-associated proteinases2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Hiraishi
    • 学会等名
      第68回日本アレルギー学会学術大会

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公開日: 2019-12-27  

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