環境中化学物質による気管支喘息症の中心的役割としてのエクソソームとそのmiRNA

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03882
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 中村 裕之 金沢大学, 医学系, 教授 (30231476)
• 研究分担者: 辻口 博聖 金沢大学, 医学系, 特任助教 (00723090) ; 神林 康弘 岡山理科大学, 獣医学部, 教授 (20345630) ; 早川 和一 金沢大学, その他部局等, 名誉教授 (40115267) ; 尾長谷 靖 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 准教授 (40399762) ; 華山 力成 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (40403191) ; 中島 美紀 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (70266162) ; 原 章規 金沢大学, 医学系, 准教授 (70507045)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 気管支喘息症 / 多環芳香族炭化水素類 / 大気汚染 / エクソソーム / miRNA

研究実績の概要

アレルギーと炎症をクロストークする病態として化学物質による気管支喘息発症において好酸球から放出されるエクソソームとそのmiRNAの役割を解明するために、気管支喘息、アトピー性咳嗽あるいは咳喘息を有する患者40人を対象に、関連遺伝子として気管支喘息に対する多遺伝子性リスクスコア(polygenic risk score, PRS)、体格指数(body mass index, BMI)および血清IgE濃度を測定した。また喫煙歴の有無、教育歴（10年間以上か未満か）などの情報を収集し、同時に周辺領域の大気中の二酸化窒素(NO2)および多環芳香族炭化水素類（PAH）やPM2.5などの微小粒子状物質を測定した。
またアレルギー日記にて毎日の咳、痰、喘鳴などに関する症状調査を行った。
PRSは、日本における気管支喘息のゲノムワイド関連解析で得られた知見を活用し、算出された従来型の指標である。その結果、大気汚染物質に対する気管支喘息の有無と性別による二元配置共分散分析（共変量として年齢、BMIおよび喫煙歴）の結果、NO2濃度およびPM2.5濃度のいずれにおいても性と喘息との間に交互作用がみられることが確認された。
女性においてNO2濃度およびPM2.5濃度と喘息との間に関連がみられた。他方、男性ではNO2濃度およびPM2.5濃度と喘息との間に関連はみられなかった。なお、共変量としてPRSを追加しても同様の結果であった。
今後は、PRSをエクソソームとの対応型にmodifyすることによるさらなる検討をしつつ、BALFなどからの好酸球を分離し、PAHとの関連を中心にエクソソームの関与を調べる予定である。

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

アレルギーと炎症をクロストークする病態として化学物質による気管支喘息発症において好酸球から放出されるエクソソームとそのmiRNAの役割を解明するために、分子疫学によって、気管支喘息を発症する病態として、従来型に設計された気管支喘息の多遺伝子性リスクスコアによらないエクソソーム対応型の関与が示唆される結果を得るなど、研究計画通りに研究が進んでいるため、「おおむね順調に進展している。」とした。

今後の研究の推進方策

アレルギーと炎症をクロストークする病態として化学物質による気管支喘息発症において好酸球から放出されるエクソソームとそのmiRNAの役割を解明するための研究計画として、動物実験を継続し、好酸球におけるエクソソームmiRNAの発現プロファイルの詳細を解析する。さらに臨床疫学を通してBALFなどからの好酸球を分離し、エクソソームの関与を調べる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Relationship between Alcohol Intake and Chronic Pain with Depressive Symptoms: A Cross-Sectional Analysis of the Shika Study. (2022)
  • 著者名/発表者名: Takashi Amatsu,Hiromasa Tsujiguchi,Akinori Hara,Sakae Miyagi,Takayuki Kannon,Keita Suzuki,Yukari Shimizu,Thao Thi Thu Nguyen,Kim-Oanh Pham,Fumihiko Suzuki,Tomoko Kasahara,Masaharu Nakamura,Koichiro Hayashi,Aki Shibata,Noriyoshi Ogino,Tadashi Konoshita,Yasuhiro Kambayashi,Hirohito Tsuboi,Atsushi Tajima,Hiroyuki Nakamura
  • 雑誌名: Int J Environ Res Public Health. 巻: 19(4) ページ: 2024
  • DOI: 10.3390/ijerph19042024.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A retrospective cohort study on the association between poor sleep quality in junior high school students and high hemoglobin A1c level in early adults with higher body mass index values. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kasahara T, Tsujiguchi H, Takeshita Y, Hara A, Suzuki K, Narukawa N, Hayashi K, Miyagi M, Asai A, Yamada Y, Nakamura H, Suzuki F, Pham KO, Hamagishi T, Nakamura M, Shibata A, Shimizu Y, Nguyen TTT, Miyagi S, Kambayashi Y, Kannon T, Tajima A, Tsuboi H, Konoshita T, Takamura T, Nakamura H.
  • 雑誌名: BMC Endocr Disord. 巻: 22(1) ページ: 40
  • DOI: 10.1186/s12902-022-00951-6.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ginger facilitates cell migration and heat tolerance in mouse fibroblast cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Naotoshi Sugimoto, Masanori Katakura, Kentaro Matsuzaki, Mayumi Miyamoto, Eri Sumiyoshi, Taizo Wada, Akihiro Yachie, Hiroyuki Nakamura, Osamu Shido
  • 雑誌名: Mol Med Rep. 巻: 23(4) ページ: 250
  • DOI: 10.3892/mmr.2021.11889.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The association between overweight and prevalence of food allergy in Japanese children: a cross-sectional study (2021)
  • 著者名/発表者名: Koichiro Hayashi, Hiromasa Tsujiguchi, Daisuke Hori, Yohei Yamada, Yukari Shimizu, Thao Thi Thu Nguyen, Yuri Hibino, Yasuhiro Kambayashi, Akinori Hara, Hiroyuki Nakamura
  • 雑誌名: Environ Health Prev Med. 巻: 26(1) ページ: 44
  • DOI: 10.1186/s12199-021-00960-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Moderate alcohol consumption is associated with impaired insulin secretion and fasting glucose in non-obese non-diabetic men. (2021)
  • 著者名/発表者名: Miyagi S, Takamura T, Nguyen TTT, Tsujiguchi H, Hara A, Nakamura H, Suzuki K, Tajima A, Kannon T, Toyama T, Kambayashi Y, Nakamura H
  • 雑誌名: J Diabetes Investig. 巻: 12(5) ページ: 869-876
  • DOI: 10.1111/jdi.13402.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Validation of the Japanese Version of the Center for Epidemiologic Studies Depression Scale-Revised: A Preliminary Analysis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirohito Tsuboi, Yui Takakura, Hiromasa Tsujiguchi, Sakae Miyagi, Keita Suzuki, Thao Thi Thu Nguyen, Kim Oanh Pham, Yukari Shimizu, Yasuhiro Kambayashi, Naoko Yoshida, Akinori Hara, Hiroyuki Nakamura
  • 雑誌名: Behavioral Sciences. 巻: 11(8) ページ: 107-107
  • DOI: 10.3390/bs11080107.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationships among the β3-adrenargic receptor gene Trp64Arg polymorphism, hypertension, and insulin resistance in a Japanese population. (2021)
  • 著者名/発表者名: Youhei Yamada, Haruki Nakamura, Hiromasa Tsujiguchi, Akinori Hara, Sakae Miyagi, Takayuki Kannon, Takehiro Sato, Kazuyoshi Hosomichi, Thao Thi Thu Nguyen, Yasuhiro Kambayashi, Yukari Shimizu, Kim Oanh Pham, Keita Suzuki, Fumihiko Suzuki, Tomoko Kasahara, Hirohito Tsuboi, Atsushi Tajima, Hiroyuki Nakamura.
  • 雑誌名: PLOS ONE. 巻: 16(8) ページ: e0255444
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0255444.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Particulate PAH Transport Associated with Adult Chronic Cough Occurrence Closely Connected with Meteorological Conditions: A Modelling Study. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yayoi Inomata, Masato Takeda, Nguyen Thao, Mizuo Kajino, Takafumi Seto, Hiroyuki Nakamura, Kazuichi Hayakawa
  • 雑誌名: Atmosphere. 巻: 12(9) ページ: 1163
  • DOI: 10.3390/atmos12091163,2021.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of β3-adrenergic receptor gene polymorphism and lifestyle on overweight Japanese rural residents: A cross-sectional study. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hara A, Nguyen PM, Tsujiguchi H, Nakamura M, Yamada Y, Suzuki K, Suzuki F, Kasahara T, Pham OK, Nakamura H.
  • 雑誌名: Obes Sci Pract. 巻: 8(2) ページ: 199-207
  • DOI: 10.1002/osp4.560.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increased Prevalence of Atopic Dermatitis in Children Aged 0-3 Years Highly Exposed to Parabens. (2021)
  • 著者名/発表者名: Arafune J, Tsujiguchi H, Hara A, Shimizu Y, Hori, D, Thao Thi Thu Nguyen,Suzuki F, Hamagishi T, Yamada Y, Nakamura H,Yoshikawa T, Hayashi K, Shibata A, Fukutomi Y, Ohya Y, Yamamoto-Hanada K, Muto G, Hirota R, Konoshita T, Kambayashi Y, Nakamura Hiroyuki.
  • 雑誌名: Int J Environ Res Public Health. 巻: 18(21) ページ: 11657
  • DOI: 10.3390/ijerph182111657.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Polygenic risk scores for low-density lipoprotein cholesterol and familial hypercholesterolemia. (2021)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nomura, Takehiro Sato, Hayato Tada, Takayuki Kannon, Kazuyoshi Hosomichi, Hiromasa Tsujiguchi, Hiroyuki Nakamura, Masayuki Takamura, Atsushi Tajima, Masa-Aki Kawashir.
  • 雑誌名: Journal of human genetics. 巻: 66(1)) ページ: 1079-1087
  • DOI: 10.1038/s10038-021-00929-7.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Alcohol Intake Is Associated With Elevated Serum Levels of Selenium and Selenoprotein P in Humans (2021)
  • 著者名/発表者名: Isobe Y, Asakura H, Tsujiguchi H, Kannon T, Takayama H, Takeshita Y, Ishii KA, Kanamori T, Hara A, Yamashita T, Tajima A, Kaneko S, Nakamura H, Takamura T.
  • 雑誌名: Front Nutr. 巻: 8 ページ: 696947
  • DOI: 10.3389/fnut.2021.696947.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 福岡における大気汚染物質と小児呼吸器患者における症状の関連に関する研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小田嶋博, 松崎寛司, 村上洋子, 赤峰裕子, 吉野彩子, 高見昭憲, 早川和一 , 原章規, 中村裕之
  • 学会等名: 第70回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 非２型喘息の増悪予測因子－Tenascin-CとIL-6の有用性－ (2021)
  • 著者名/発表者名: 長瀬洋之, 岩永賢司, 田中明彦, 増子裕典, 斎藤純平, 鈴川真穂, 町田健太朗, 原田紀宏, 相良博典, 檜澤伸之, 井上博雅, 谷口正実, 中 村裕之, 東田有智, 大田健
  • 学会等名: 第70回日本アレルギー学会学術大会