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2021 年度 実施状況報告書

肺胞上皮細胞におけるPEPT2介在性輸送および自然免疫応答に及ぼす薬物の影響

研究課題

研究課題/領域番号 21K06668
研究機関広島大学

研究代表者

湯元 良子  広島大学, 医系科学研究科(薬), 准教授 (70379915)

研究分担者 高野 幹久  広島大学, 医系科学研究科(薬), 教授 (20211336)
川見 昌史  広島大学, 医系科学研究科(薬), 助教 (20725775)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード肺胞上皮細胞 / PEPT2 / 自然免疫応答 / ステロイドホルモン
研究実績の概要

H441細胞を播種1日目以降、9日目まで通常の5% FBS、デキサメタゾン (200 nM)およびITS supplement含有RPMI1640培地 (Medium B) で培養した後、9日目から4日間、ステロイドホルモンであるデキサメタゾンおよびブデソニド(いずれも20~100 nM)で処置し、13日目にPEPT2の機能・発現およびPEPT2介在性自然免疫応答に及ぼす影響について検討した結果、H441細胞におけるβ-Ala-Lys-AMCA取り込みは有意に阻害され、PEPT2およびNOD1のmRNA発現も有意に阻害された。さらに、iE-DAP処置によるIL-8の培養上清中への分泌量の増加もデキサメタゾンおよびブデソニド (各50 nM) 共処置によって有意に抑制された。以上の結果から、吸入ステロイド薬によって肺におけるPEPT2のmRNA発現および機能が阻害され、NOD1を介した自然免疫応答も抑制される可能性が示唆された。
一方、PEPT2タンパク質発現に対する影響を検討した結果、予想に反してPEPT2タンパク質発現は吸入ステロイド薬によって有意な変化が認められなかった。従って、吸入ステロイド薬によるPEPT2機能の抑制には発現以外のメカニズムが関与していることが示唆された。そこで一つの可能性として、PEPT2の駆動力であるプロトンの電気化学的勾配の維持を担っているSodium/Hydrogen Exchanger (NHE)に対する吸入ステロイド薬の影響についても検討する予定である。
また、H441細胞を播種1日目以降、11日目までMedium Bで培養し、11日目から48時間、肺障害性薬物であるメトトレキサート (10-3000 nM)で処置したところ、顕著な細胞毒性は認められず、β-Ala-Lys-AMCA取り込みにも有意な変化は認められなかった。

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

初年度の計画通り、H441細胞におけるPEPT2の発現・機能およびPEPT2介在性自然免疫応答に対するステロイドの影響について解析できたため。

今後の研究の推進方策

吸入ステロイド薬によって肺におけるPEPT2のmRNA発現および機能が阻害され、NOD1を介した自然免疫応答も抑制される可能性が示唆されたが、PEPT2タンパク質発現には変化が認められなかったことから、発現以外のPEPT2機能阻害メカニズムについて解析し、その防御法についても検討する。
また、肺障害性薬物であるメトトレキサートによってH441細胞におけるPEPT2の機能・発現およびPEPT2介在性自然免疫応答に影響が認められなかった。これまでの我々の研究では肺障害性薬物であるメトトレキサートおよびブレオマイシンの上皮間葉転換誘発メカニズムが異なっている可能性が示唆されていることから、PEPT2に対する影響も異なることが考えられるため、PEPT2の機能・発現に対するブレオマイシン処置の影響についても検討する。

次年度使用額が生じた理由

研究はおおむね順調に進展しているが、PEPT2の機能・発現に対するブレオマイシン処置の影響に関する研究を次年度に移行させたため、研究費の一部を次年度に繰り越した。
加えて、次年度ではPEPT2機能に対するステロイド薬の抑制機構の解明を試みる予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Differential mechanisms underlying methotrexate-induced cell death and epithelial-mesenchymal transition in A549 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ojima, T., Kawami, M., Yumoto, R. and Takano, M.
    • 雑誌名

      Toxicological Research

      巻: 37 ページ: 293-300

    • DOI

      10.1007/s43188-020-00067-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation on epithelial-mesenchymal state and microRNAs focusingon isolated alveolar epithelial cells from bleomycin injured rat lung2021

    • 著者名/発表者名
      Kawami, M., Takenaka, S., Kadekaru, Y., Akai, M., Konaka, T., Yumoto, R., Takano, M.
    • 雑誌名

      Toxicology

      巻: 461 ページ: 152903

    • DOI

      10.1016/j.tox.2021.152903

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional expression of equilibrative and concentrative nucleoside transporters in alveolar epithelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Baba, S., Yumoto, R., Kawami, M. and Takano, M.
    • 雑誌名

      Pharmazie

      巻: 76 ページ: 416-421

    • DOI

      10.1691/ph.2021.1017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of miR-34a-induced epithelial-mesenchymal transition in non-small lung cancer cells focusing on p532021

    • 著者名/発表者名
      Kawami, M., Takenaka, S., Akai, M., Yumoto, R., Takano, M.
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 11 ページ: 1853

    • DOI

      10.3390/biom11121853

    • 査読あり
  • [学会発表] 抗がん剤による抗がん効果および上皮間葉転換におけるp53の役割解析2022

    • 著者名/発表者名
      川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 肺胞上皮細胞の形質に及ぼす高濃度グルコースの影響解析2022

    • 著者名/発表者名
      竹内 裕孝、泉 美穂、川見 昌史、湯元 良子、高野 幹久
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] p53に着目した非小細胞肺がん細胞株におけるmiR-34a誘発性上皮間葉転換2022

    • 著者名/発表者名
      赤井美月、竹中慎之介、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] Mechanism of the inhibitory effect of inhaled corticosteroids on peptide transporter 2 function in human alveolar epithelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kameda, N., Kuriyama, S., Kawami, M., Yumoto, R., Takano, M.
    • 学会等名
      36nd JSSX Annual Meeting in Takasaki
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of 2-deoxy-D-glucose on transforming growth factor-β1-induced epithelial-mesenchymal transition in alveolar epithelium2021

    • 著者名/発表者名
      Kawami, M., Kawabata, K., Yumoto, R., Nishi, H., Tokumura, A., Takano, M.
    • 学会等名
      36nd JSSX Annual Meeting in Takasaki
    • 国際学会
  • [学会発表] 肺胞上皮におけるTGF-β1誘発性上皮間葉転換と糖代謝の関連解析2021

    • 著者名/発表者名
      川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
  • [学会発表] 肺胞上皮細胞の上皮系および間葉系形質に及ぼすNrf2の影響解析2021

    • 著者名/発表者名
      本多未来一、原拓也、湯元良子、川見昌史、 高野幹久
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
  • [学会発表] 薬剤性肺障害に対するバイオマーカーの探索を指向した肺障害モデルラットにおけるmiRNAの変動解析2021

    • 著者名/発表者名
      嘉手苅佑吏、小中崇史、竹中慎之介、赤井美月、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      日本薬剤学会第36年会
  • [学会発表] ラット初代培養肺胞上皮細胞におけるヌクレオシドトランスポーターの発現・機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      福島愛梨、馬場しずく、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      日本膜学会第43年会
  • [学会発表] ヒト肺胞上皮A549/ABCA3細胞におけるmiR-34aによる上皮間葉転換機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      赤井美月、竹中慎之介、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] 肺胞上皮細胞A549におけるアベマシクリブ誘発性上皮間葉転換機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      吉盛智世、二木空人、湯元良子、川見昌史、高野幹久
    • 学会等名
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会
  • [学会発表] ヒト肺胞上皮細胞の上皮間葉転換に対する終末糖化産物および高濃度グルコースの影響2021

    • 著者名/発表者名
      竹内裕孝、泉美穂、川見昌史、湯元良子、高野幹久
    • 学会等名
      第60回日本薬学会中国四国支部学術大会

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公開日: 2022-12-28  

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