動脈硬化マウスを用いたCOPDモデルの作成とCOPDの新規治療戦略の確立に向けて

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K16114
• 研究機関: 浜松医科大学
• 研究代表者: 安井 秀樹 浜松医科大学, 医学部附属病院, 特任講師 (60804937)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: COPD / 肺気腫 / 動脈硬化 / 動脈硬化モデルマウス / 線溶系

研究実績の概要

慢性閉塞性肺疾患（COPD）において動脈硬化性疾患は重要な併存症であり、動脈硬化の存在がCOPDの病態形成に及ぼす詳細なメカニズムの解明及び治療戦略の確立は急務を要するものである。動脈硬化がCOPDの病態形成に及ぼす影響、およびそのメカニズムの解明のために、これまでに確立してきたタバコ煙抽出液（CSE）の腹腔内投与によるCOPDマウスモデルを用いて研究を進めてきた。CSEの腹腔内投与により、マウス肺組織では肺気腫形成が確認されたが、腹腔内投与では気道抵抗など呼吸機能への影響が小さく、CSEの投与経路について再検討した。CSE気管内投与においては、より確実な肺病理学的な変化、および気道抵抗の上昇などCOPDの病態に合致する呼吸機能の変化が確認された。また、CSEの気管内投与により、線溶系の主要な抑制因子であり、動脈硬化の初期病変である血管内皮障害に関わるplasminogen activator inhibitor-1（PAI-1）の活性が血漿中で亢進していることが確認された。
実験の次なるステップとして、CRISPR-Cas9によるゲノム編集技術にてヒトの脂質異常症の特徴を再現した動脈硬化モデルマウス (LDLr-/-/Apobec1-/-マウス) を用いて、CSE投与によるCOPDモデルの実験を行っている。予備実験においては、同動脈硬化マウスにCSE腹腔内投与を行いCOPDモデルを作成した際に、野生型マウスと比較し、肺組織において肺気腫形成が促進することが確認された。現在、動脈硬化モデルマウスに対してCSEを気管内投与した際の、肺の病理学的変化、呼吸機能検査、および血漿中のPAI-1活性に関する検討を進めている。

研究成果

• [雑誌論文] COPDにおける気道系の定量的CT解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 安井秀樹，須田隆文
  • 雑誌名: 呼吸器内科 巻: 44 ページ: 534-540
• [雑誌論文] Predictors of poor clinical outcomes including in-hospital death and low ability to perform activities of daily living at discharge in hospitalized patients with chronic obstructive pulmonary disease exacerbation (2023)
  • 著者名/発表者名: Murakami Yurina、Yasui Hideki、Sato Jun、Uto Tomohiro、Inui Naoki、Suda Takafumi、Imokawa Shiro
  • 雑誌名: Therapeutic Advances in Respiratory Disease 巻: 17 ページ: 175346662311729
  • DOI: 10.1177/17534666231172924
• [学会発表] COPD患者における動脈硬化指標CAVIの重症度予測マーカーとしての検討 (2024)
  • 著者名/発表者名: 安井秀樹、大石享平、井上裕介、柄山正人、鈴木勇三、穗積宏尚、古橋一樹、榎本紀之、藤澤朋幸、乾直輝、須田隆文
  • 学会等名: 第64回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] 慢性閉塞性肺疾患(COPD)の疾患進行に及ぼす動脈硬化の影響 (2024)
  • 著者名/発表者名: 安井秀樹、大石享平、井上裕介、柄山正人、鈴木勇三、穗積宏尚、古橋一樹、榎本紀之、藤澤朋幸、堀之内孝広、岩城孝行、鈴木優子、乾直輝、須田隆文
  • 学会等名: 第46回日本血栓止血学会学術集会