遺伝子導入による新規肺胞上皮細胞モデルの作出と薬物の肺移行・肺毒性研究への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22390031
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医療系薬学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 高野 幹久 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 教授 (20211336)
• 連携研究者: 湯元 良子 広島大学, 大学院・医歯薬保健学研究院, 助教 (70379915) ; 永井 純也 広島大学, 大学院・医歯薬保健学研究院, 准教授 (20301301)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 肺胞上皮細胞 / II型細胞モデル / Abca3遺伝子 / 薬剤性肺障害 / 上皮間葉転換

研究概要

新たな肺胞上皮II型細胞モデルの開発を目的に、Abca3遺伝子をRLE-6TN細胞に導入した。RLE/Abca3細胞では、親細胞に比べてAbca3遺伝子の発現上昇とII型に特有な細胞内小器官lamellar bodyの形成促進が見られた。驚いたことに、II型で高い他の遺伝子の発現やアルブミン輸送活性も亢進し、細胞形質全体がII型にシフトしたものと考えられた。さらにRLE/Abca3細胞は、親細胞に比べて、肺線維症の原因となる上皮間葉転換を引き起こすTGF-β1やブレオマイシンに優れた反応性を示し、薬剤誘発性肺線維症や間質性肺炎の解析・予測モデル系として有用と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Introduction of a single transporter gene ABCA3 directs RLE-6TN to more type II-like alveolar epithelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, M., Yamamoto, C., Sambuichi, K., Oda, K., Nagai, J., Shimamoto, A., Tahara, H. and Yumoto, R.
  • 雑誌名: Membrane 巻: 38 ページ: 246-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression and function of PEPT2 during transdifferentiation of alveolar epithelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Takano, M., Horiuchi, T., Sasaki, Y., Kato Y., Nagai, J. and Yumoto, R.
  • 雑誌名: Life Sciences 巻: 93 ページ: 630-636
  • DOI: 10.1016/j.lfs.2013.08.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancing effect of poly(amino acid)s on albumin uptake in human lung epithelial A549 cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Yumoto, R., Suzuka, S., Nishimoto, S., Nagai, J. and Takano, M.
  • 雑誌名: Drug Metab. Pharmacokinet 巻: 28 ページ: 497-503
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-13-RG-028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of insulin transport by D-glucose in alveolar epithelial cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Oda, K., Yumoto, R., Nagai, J. and Takano, M.
  • 雑誌名: Biomedicine & Aging Pathology 巻: 3 ページ: 247-252
  • DOI: 10.1016/j.biomag.2013.09.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Albumin overload induces expression of hypoxia-inducible factor 1-alpha and its target genes in HK-2 human renal proximal tubular cell line (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai, J., Yamamoto, A., Yumoto, R. and Takano, M.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun 巻: 434 ページ: 670-675
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.03.140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of cigarette smoke extract on insulin transport in alveolar epithelial cell line A549 (2012)
  • 著者名/発表者名: Takano, M. Horiuchi, T., Nagai, J. and Yumoto R.
  • 雑誌名: Lung 巻: 190 ページ: 651-659
  • DOI: 10.1007/s00408-012-9413-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhancement effect of poly(amino acid)s on insulin uptake in alveolar epithelial cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, K., Yumoto, R., Nagai, J., Katayama, H. and Takano, M.
  • 雑誌名: Drug Metab. Pharmacokinet 巻: 27 ページ: 570-578
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-12-RG-002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Endocytic uptake of FITC-albumin by human alveolar epithelial cell line A549 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yumoto, R., Suzuka, S., Oda, K., Imaoka, H. and Nagai, J. and Takano, M.
  • 雑誌名: Drug Metab. Pharmacokinet 巻: 27 ページ: 336-343
  • DOI: 10.2133/dmpk.DMPK-11-RG-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism underlying insulin uptake in alveolar epithelial cell line RLE-6TN (2011)
  • 著者名/発表者名: Oda, K., Yumoto, R., Nagai, J., Katayama, H. and Takano, M.
  • 雑誌名: Eur. J. Pharmacol 巻: 672 ページ: 62-69
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2011.10.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transport of proteins and peptides and its regulation in alveolar epithelial cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Takano, M. and Yumoto, R
  • 雑誌名: Membrane 巻: 36 ページ: 145-153
  • 査読あり
• [学会発表] ヒト肺 上皮由来H441 細胞の基本特性とペプチド トランスポーターPEPT2 の発現・機能 (2014)
  • 著者名/発表者名: 杉本奈津美, 湯元良子, 山本千恵子, 永井 純也, Carsten Ehrhardt, 高野幹久
  • 学会等名: 日 本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Effect of albumin-bound fatty acids on the expression of HIF-1-alpha and its target genes in the human renal tubular epithelial cell line (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, A., Nagai, J., Toshimori, F., Katagiri, Y., Yumoto, R. and Takano, M.
  • 学会等名: HK-2. 28th JSSX Annual Meeting in Tokyo
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20131109-11
• [学会発表] Expression and function of P-glycoprotein in alveolar epithelial cells and its modulation by cigarette smoke extract (2013)
  • 著者名/発表者名: Yumoto, R., Sasaki, Y., Horiuchi, T., Kato, Y., Kishimoto, U., Nagai, J. and Takano, M.
  • 発表場所: Dublin, Irland
  • 年月日: 20130831-0905
• [学会発表] 糖尿病患者における経 肺投与インスリンのバイオアベイラビリ ティ上昇の機構解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西本沙央里, 小田啓祐, 永井純也, 湯元 良子, 高野幹久
  • 学会等名: 医療薬学フォーラ ム2013/第21回クリニカルファーマシー シンポジウム
  • 発表場所: 金 沢市
  • 年月日: 20130720-21
• [学会発表] 喫煙者における経肺投与インスリンのバイオアベイラビリティ上昇機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸本海, 佐々木佳寛, 山本千恵子, 堀内 大士, 永井純也, 湯元良子, 高野幹久
  • 学会等名: 医療薬学フォーラム2013/第21回クリニカルファーマシーシンポジウム
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 20130720-21
• [学会発表] 肺胞上皮細胞の上皮間葉転換と薬剤性肺傷害予測法の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口晃輝, 三分一圭祐, 山本千恵子, 永 井純也, 湯元良子, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬剤学会第28年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 20130523-25
• [学会発表] D-グルコースによるインスリンの肺胞上皮細胞輸送の制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小田啓祐, 湯元良子, 永井純也, 高野幹久
  • 学会等名: 第35回日本膜学会年会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20130520-21
• [学会発表] 肺胞上皮細胞のII型-I型分化転換に伴うペプチドトランスポーターPept2の発現・機能変動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐々木佳寛, 堀内大士, 永井純也, 湯元良 子, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 20130328-30
• [学会発表] D-Glucose stimulates insulin uptake in cultured human alveolar epithelial cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: 小田啓祐, 湯元良子, 永井純也, 高野幹久
  • 学会等名: 第6回次世代を担う若手医療薬科学シンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 20121123-24
• [学会発表] Induction of phonotypical changes by transfection of a transporter gene Abca3 in cultured alveolar epithelial cell line RLE-6TN. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, C., Yumoto, R., Sambuichi, K., Oda, K., Nagai, J. and Takano, M.
  • 学会等名: 27th JSSX Annual Meeting in Tokyo
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20121120-22
• [学会発表] Effect of D-glucose on insulin uptake in human alveolar epithelial cell line A549. (2012)
  • 著者名/発表者名: Oda, K., Yumoto, R., Nagai, J. and Takano, M.
  • 学会等名: 27th JSSX Annual Meeting in Tokyo
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20121120-22
• [学会発表] 肺胞上皮細胞におけるアルブミン の輸送とその制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯元良子, 鈴鹿小百合, 永井純也, 高野 幹久
  • 学会等名: 膜シンポジウム2012
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20121106-07
• [学会発表] Effect of transfection of a transporter gene Abca3 on the phenotype of cultured alveolar epithelial cells. (2012)
  • 著者名/発表者名: Takano, M., Sambuichi, K., Yamamoto, C., Oda, K., Nagai, J. and Yumoto, R.
  • 学会等名: 18th North American Regional ISSX Meeting
  • 発表場所: Dallas, USA
  • 年月日: 20121014-18
• [学会発表] 肺胞上皮細胞のII型-I型分化転換とオリゴペプチドトランスポーターPEPTの発現・機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀内大士, 湯元良子, 佐々木佳寛, 永井 純也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬剤学会第27年会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 20120524-26
• [学会発表] 肺胞上皮細胞のII型-I型分化転換と生体膜トランスポーターの発現・機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯元良子, 堀内大士, 加藤祐貴, 永井純 也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本膜学会第34年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20120508-09
• [学会発表] 培養肺胞上皮細胞におけるインスリン輸送に及ぼすタバコ煙抽出物の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯元良子, 堀内大士, 小田啓祐, 永井純 也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 20120329-31
• [学会発表] Effect of cigarette smoke extract (CSE) on insulin uptake in human alveolar epithelial cell line A549. (2011)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi, T., Oda, K., Nagai, J., Yumoto, R. and Takano, M
  • 学会等名: 26th JSSX Annual Meeting in Hiroshima
  • 発表場所: Hiroshima
  • 年月日: 20111116-18
• [学会発表] 肺胞上皮細胞におけるalbumin取り込みの分子機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田啓祐, 鈴鹿小百合, 湯元良子, 永井 純也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬剤学会第26年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110529-31
• [学会発表] 肺胞上皮細胞におけるタンパク質・ペプチドの輸送とその制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野幹久, 湯元良子
  • 学会等名: 日本膜学会第33年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110512-13
• [学会発表] ラットおよびヒト由来培養肺胞上皮細胞におけるalbumin取り 込み機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田啓祐, 湯元良子, 鈴鹿小百合, 永井 純也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20110328-31
• [学会発表] ラットおよびヒト由来培養肺胞上皮細胞におけるalbumin取り込み機構の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小田啓祐, 湯元良子, 鈴鹿小百合, 永井 純也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬学会第131年会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20110328-31
• [学会発表] Effect of Smoking-related Compounds on The Structure and Function of Alveolar Epithelial Cells in Culture. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yumoto, R., Kato, Y., Horiuchi, T., Nagai, J. and Takano, M.
  • 学会等名: PSWC2010
  • 発表場所: New Orleans, U.S.A.
  • 年月日: 20101114-18
• [学会発表] ヒト肺胞上皮由来A549 細胞の形態・機能に及ぼす喫煙関連物質の影響解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堀内大士, 湯元良子, 加藤祐貴, 永井純也, 高 野幹久
  • 学会等名: 第49回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 20101106-07
• [学会発表] ヒト肺胞上皮由来A549 細胞におけるアルブミン取り込みの特性解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴鹿小百合, 湯元良子, 小田啓祐, 永井純也, 高野幹久
  • 学会等名: 第49回日本薬学会・日本薬剤師会・日本病院薬剤師会中国四国支部学術大会
  • 発表場所: 米子市
  • 年月日: 20101106-07
• [学会発表] 肺胞上皮由来RLE-6TN 細胞の形質制御に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三分一圭祐, 湯元良子, 堀内大士, 永井純也, 高野幹久
  • 学会等名: 日本薬剤学会第25年会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 20100512-14
• [図書] Gp60-mediated transport of albumin in endothelial and non-endothelial cells. In "HUMAN SERUMALBUMIN" (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai, J. and Takano, M.
  • 総ページ数: 123-135
  • 出版者: Otagiri, M., Sojo University, Japan
• [図書] 肺胞上皮細胞にお けるアルブミンおよびインスリンの輸送機構の解析, 「遺伝子医学MOOK別冊ペ プチド・タンパク性医薬品の新規DDS製剤の開発と応用」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高野幹久, 湯元良子
  • 総ページ数: 172-177
  • 出版者: メディカルドウ