閉塞性肺疾患気道上皮細胞のＣ型ライノウイルス放出量定量化法の確立

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K08620
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山谷 睦雄 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (60261640)
• 研究分担者: 西村 秀一 独立行政法人国立病院機構(仙台医療センター臨床研究部), その他部局等, 医長・室長 (50172698)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: C型ライノウイルス / PCR法 / ウイルス放出量定量化 / マクロライド / 炎症性サイトカイン / 気道上皮細胞

研究実績の概要

C型ライノウイルスの放出量定量化の確立し、薬剤によるウイルス放出量抑制効果と機序を明らかにした。さらに、気管支喘息症例におけるC型ライノウイルスの増殖の変化を検討した。研究実績は以下の通りである。
45症例（気管支喘息17症例）のヒト鼻腔粘膜上皮細胞を用いて検討した。C型ライノウイルス(RV-C03)を細胞に感染させ、粘膜測洗浄液 (ASL)のウイルスRNAを測定した。マクロライドであるバフィロマイシンがRV-C03放出を抑制し、RV-C03の感染受容体であるCDHR3のmRNAの発現量およびウイルスの細胞質進入経路である酸性エンドソーム数が減少した。この結果より、洗浄液RV-C03RNA測定によりウイルス放出量を定量化できること、バフィロマイシンが酸性エンドソーム数および受容体の減少を介してRV-C03の増殖抑制に関与していることが示された。インターロイキン(IL)-6およびIL-8の培養液濃度がRV-C03感染で増加し、バフィロマイシンがこれらの炎症性物質の放出量が減少した。この結果、バフィロマイシンがRV-C03感染に伴う気道炎症を抑制する効果を有することが示唆された。さらに、マクロライドのクラリスロマイシン、EM-900およびNa+/H+交換チャネル阻害薬であるEIPA(ethyl-isopropyl amiloride)がエンドソームのpHを上昇し、RV-C03 RNAの放出を抑制した。
RV-C03の放出量がB型ライノウイルスに比べて増加していることを認めた。RV-C03の接着・増殖増加をもたらす受容体CDHR3 mRNA遺伝子型(G/A)を有する細胞から放出されるウイルス量がG/G遺伝子型を有する細胞に比べて増加する傾向を認めた。気管支喘息と非喘息症例ではRV-C03放出量およびCDHR3 mRNAの遺伝子型の違いを認めなかった。

研究成果

• [雑誌論文] The proton ATPase inhibitor bafilomycin A 1 reduces the release of rhinovirus C and cytokines from primary cultures of human nasal epithelial cells. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamaya M, Deng X, Kikuchi A, Sugawara M, Sato N, Kubo T, Momma H, Kawase T, Nakagome K, Shimotai Y, Nishimura H.
  • 雑誌名: Virus Research 巻: 304 ページ: 198548
  • DOI: 10.1016/j.virusres.2021.198548.
  • 査読あり
• [雑誌論文] ライノウイルスと喘息 (2021)
  • 著者名/発表者名: 山谷睦雄
  • 雑誌名: 臨床とウイルス 巻: 49 ページ: 261-269