ヒト間葉系幹細胞由来細胞外小胞の肺線維化制御の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K16122
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 門屋 講太郎 順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (10849706)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: Extracellular Vesicle / 間葉系幹細胞 / 肺線維芽細胞 / 肺線維症

研究実績の概要

本研究では、線維化の病態を強力に促進させることが知られているTGFβが誘導する（1）遊走能（2）肺線維芽細胞含有コラーゲンゲル収縮能（3）収縮性ストレスファイバーであるα平滑筋アクチン(αSMA)産生能（4）細胞外基質(ECM)産生能を、Ex-vivoにおける代表的線維化モデルの解析方法として導入した。上記の実験には、ATCCより購入したヒト胎児肺由来線維芽細胞株HFL-1、当院呼吸器外科手術症例において肺癌患者の摘出肺の非癌部肺組織から分離培養した正常肺線維芽細胞、研究協力施設の神奈川循環器呼吸器病院より提供いただいた肺線維症肺線維芽細胞を用いた。
間葉系幹細胞（MSC）由来Extracellular Vesicle (EV)製剤をTGFβ刺激下で線維芽細胞に作用させたところ、ファイブロネクチン濃度勾配に対する遊走能の抑制、肺線維芽細胞含有コラーゲンゲル収縮能の抑制がみられた。また、ウエスタンブロットによりαSMAやⅠ型コラーゲンの産生能の抑制がみられた。次に、MSC由来EV製剤のmiRNA網羅的解析結果をもとに、抗線維化作用が期待される複数のmiRNAに着目し、miRNA mimicやmiRNA inhibitorを用いて上記のEx-vivo実験を行った。その結果、ある特定のmiRNAが抗線維化作用を有することが示された。さらに作用機序解明のために細胞内シグナル経路に着目して検証を進め、EV製剤を投与された肺線維芽細胞では繊維化に関連するリン酸化シグナルが抑制されていた。また、それに関連して、上記のmiRNAが特定の蛋白発現を抑制することも示した。
また、In-vivo検証としてブレオマイシンモデルマウスにMSC-EV製剤を経静脈的に投与し、肺組織の免疫組織化学染色やIVUSなどにより抗線維化作用機序の検証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Nintedanib administration after the onset of acute exacerbation of interstitial lung disease in the real world (2023)
  • 著者名/発表者名: Kato Motoyasu, Shinichi Sasaki, Wataru Mori, Makiko Kohmaru, Takashi Akimono, Eri Hayakawa, Soichiro Soma, Yuta Arai, Naho Sakamoto Matsubara, Shun Nakazawa, Takuto Sueyasu, Haruki Hirakawa, Hiroaki Motomura, Issei Sumiyoshi, Yusuke Ochi, Junko Watanabe, Kazuaki Hoshi, Kotaro Kadoya, et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 13 ページ: 12528
  • DOI: 10.1038/s41598-023-39101-w
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] The lung fibroblast-mediated antifibrotic effects of extracellular vesicles derived from bone marrow mesenchymal stem cells (2023)
  • 著者名/発表者名: Issei Sumiyoshi, Shinsaku Togo, Kotaro Kadoya, Izumi Kaneko, Tomoya Komatsu, Motoyasu Kato, Shun Nakazawa, Hiroaki Motomura, Yusuke Ochi, Junko Watanabe, Moe Iwai, Ryota Kanemaru, Yuichiro Honma, Ryo Koyama, Kazuhisa Takahashi
  • 学会等名: The 63th Annual Meeting of the Japanese Respiratory Society
• [学会発表] 食道癌術後経過におけるPleuroparenchymal Fibroelastosis併発有無およびその病態を検証 する後方視的検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 平川治樹、加藤元康、秋元貴至、相馬聡一郎、早川瑛梨、荒井雄太、中沢舜、末安巧人、 本村宏明、越智裕介、住吉一誠、渡邊純子、井原宏彰、門屋講太郎、十合晋作、橋本貴史、峯真司、佐々木信一、髙橋和久
  • 学会等名: 第63回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] Nintedanibを投与された特発性肺線維症症例における急性増悪発症の検討 (2023)
  • 著者名/発表者名: 松本卓也、加藤元康、平野遥彦、香丸真紀子、秋元貴至、相馬聡一郎、早川瑛梨、荒井雄 太、中沢 舜、本村宏明、平川治樹、末安巧人、越智裕介、住吉一誠、渡邊純子、井原宏 彰、門屋講太郎、十合晋作、佐々木信一、高橋和久
  • 学会等名: 第63回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] Nintedanibを投与された特発性肺線維症症例の長期生存と栄養状態の関連 (2023)
  • 著者名/発表者名: 平野遥彦、加藤元康、松本卓也、香丸真紀子、秋元貴至、相馬聡一郎、早川瑛梨、荒井雄 太、中沢 舜、本村宏明、平川治樹、末安巧人、越智裕介、住吉一誠、渡邊純子、井原宏 彰、門屋講太郎、十合晋作、佐々木信一、高橋和久
  • 学会等名: 第63回日本呼吸器学会学術講演会
• [学会発表] 当院におけるInterstitial pneumonia with autoimmune features症例の臨床的特徴 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田所千智、加藤元康、平野遥彦、香丸真紀子、秋元貴至、相馬聡一郎、早川瑛梨、荒井雄 太、中沢 舜、本村宏明、平川治樹、末安巧人、越智裕介、住吉一誠、渡邊純子、井原宏 彰、門屋講太郎、十合晋作、佐々木信一、高橋和久
  • 学会等名: 第63回日本呼吸器学会学術講演会