進行性線維化を伴う膠原病関連間質性肺疾患における肺胞マクロファージの役割の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21K16304
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 藤井 渉 京都府立医科大学, 医学部附属病院, 専攻医 (60755643)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 膠原病関連間質性肺疾患 / 気管支肺胞洗浄液 / シングルセルRNA-seq / 肺胞マクロファージ / 好中球 / 進行性線維化を伴う間質性肺疾患

研究実績の概要

全身性強皮症、関節リウマチ、多発性筋炎・皮膚筋炎などの膠原病ではしばしば間質性肺疾患を合併し膠原病関連間質性肺疾患（CTD-ILD）と呼ばれるが、その病因、分子病態について十分解明されているとは言い難い。また間質性肺疾患の中で免疫抑制治療にも関わらず進行性肺線維化をきたす病態はPF-ILDと呼ばれ臨床上問題となっているが、その病態には不明な点が多く、早期診断のためのバイオマーカーも存在しない。本研究ではPF-ILDの特徴を示すCTD-ILD患者気管支肺胞洗浄液(BALF)中の免疫細胞をシングルセルRNA-seq(scRNA-seq)、フローサイトメトリー、ELISAにより統合的に解析し、進行性線維化に関わる因子を同定することを目的に研究を行った。 PF-ILDの基準(治療にも関わらず24ヶ月以内に10%以上の努力性肺活量の低下、または5%以上の努力性肺活量の低下かつ呼吸困難症状の悪化または画像評価で肺線維化領域の拡大)を満たすCTD-ILD患者12症例、対照群としてPF-ILD基準を満たさない31症例からBALF検体と末梢血液検体を採取し解析を行った。その結果PF-ILD患者BALF中では炎症性サイトカインであるIL-6と補体成分C3a, C4a, C5aが上昇していることを見出した。またscRNA-seqを用いた網羅的遺伝子解析により、肺胞マクロファージと好中球をその遺伝子発現パターンに基き複数の亜分画に分けることができ、PF-ILDのBALF中でケモカイン陽性肺胞マクロファージが、末梢血液中では未成熟好中球とMMP9陽性好中球が増加してい ることを見出した。これらの知見から肺胞マクロファージの機能変化と好中球の活性化が進行性肺線維化の病態に関与すると考えられ、PF-ILDへの進展を予測するバイオマーカーや新たな治療標的の発見に向けて現在前向き試験での検証を計画している。

研究成果

• [雑誌論文] Immunological characteristics of Bronchoalveolar Lavage Fluid and Blood across Connective Tissue Disease- associated Interstitial Lung Diseases (2024)
  • 著者名/発表者名: Aiko Hirano, Aki Sakashita, Wataru Fujii, Kevin Bassler, Taisuke Tsuji, Masatoshi Kadoya, Atsushi Omoto, Noriya Hiraoka, Tatsuya Imabayashi, Yoshiko Kaneko, Hideaki Sofue, Yosuke Maehara, Takahiro Seno, Makoto Wada, Masataka Kohno, Wataru Fukuda, Kei Yamada, Koichi Takayama, Yutaka Kawahito
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: - ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cervical lymphadenitis caused by Mycobacterium avium in a patient treated with Janus kinase inhibitors (2023)
  • 著者名/発表者名: Fujii W, Chang L, Inui T, Ishizaka S, Kawahito Y
  • 雑誌名: International Journal of Infectious Disease 巻: 133 ページ: 57-59
  • DOI: 10.1016/j.ijid.2023.05.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Single-cell RNA sequencing of bronchoalveolar lavage fluid and blood reveals disease-specific characteristics of immune cells in connective tissue disease-associated interstitial lung disease patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Hirano A, Fujii W, Sakashita A, Bassler K, Kadoya M, Omoto A, Fukuda W, Seno T, Wada M, Kohno M, Kawahito Y
  • 学会等名: European Congress of Rheumatology (EULAR) 2023
  • 国際学会
• [学会発表] The characteristics of progressive fibrosing interstitial lung disease inconnective tissue diseases with single-cell RNA sequencing of bronchoalveolar lavage fluid (2023)
  • 著者名/発表者名: Fujii W, Sakashita A, Hirano A, Bassler K, Kadoya M, Omoto A, Fukuda W, Seno T, Wada M,Kohno M, Kawahito Y
  • 学会等名: European Congress of Rheumatology (EULAR) 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Alveolar macrophage subpopulations and immature neutrophils are hallmark of progressive pulmonary fibrosis in connective tissue disease-associated interstitial lung disease patients (2023)
  • 著者名/発表者名: Fujii W, Hirano A, Sakashita A, Sofue H,Kadoya M, Omoto A, Fukuda W, Wada M,Kohno M, Kawahito Y
  • 学会等名: 第67回日本リウマチ学会学術集会
• [学会発表] 気管支肺胞洗浄液のシングルセル解析による膠原病関連間質性肺疾患の病態解明 (2023)
  • 著者名/発表者名: 藤井渉
  • 学会等名: 第32回日本リウマチ学会近畿支部学術集会基礎シンポジウム
  • 招待講演