肺組織検体を用いた肺非結核性抗酸菌症の病態解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22H03122
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 長谷川 直樹 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 教授 (20198724)
• 研究分担者: 朝倉 崇徳 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 共同研究員 (10645609) ; 南宮 湖 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50594644)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: 肺非結核性抗酸菌(NTM)症 / 分泌型ムチン / MUC5B / MUC5AC / 気管支拡張症 / 気道上皮細胞

研究実績の概要

非結核性抗酸菌(NTM; nontuberculous mycobacteria)は環境に存在する弱毒菌で、主に中高年以降の女性や既に肺疾患を有する患者に好発する難治性の慢性進行性呼吸器感染症である。抗菌薬治療における効果は限られ治癒が困難であること、新規抗菌薬開発が危機的状態にあることから新たな治療戦略が求められる。本研究では肺NTM症の末梢気道病変に着目し、肺組織検体を用いて詳細な分子生物学的解析を施行し、他の実験系（細胞培養、マウス）・患者由来の臨床検体、情報と共に解析することで、新たな治療標的を創出することを目的とした。
慶應義塾大学病院、北里研究所病院、聖隷横浜病院を含む多施設で肺組織を集積する体制を構築した。非喫煙者、肺癌患者の正常部分肺および疾患肺を取得し、凍結保存、ホルマリン固定パラフィン包埋標本を作成するとともにCRC-Y法を用いることで基底細胞を拡大培養し保存した。中枢・末梢気道由来の分化した気道上皮細胞から気道部位特異的な分子生物学的マーカーであるSFTPBやSCGB3A2の差異が保たれていることを確認した。
肺NTM症を含む気管支拡張症肺を用いた解析では病理切片上のSFTPBやSCGB3A2陽性の遠位細気管支の数および発現が疾患肺で増加しており、気管支特異的なマーカーであるNTSやUD2A1の発現は差がなかった。また、患者由来の喀痰においてSFTPBやSCGB3A2の上昇を確認した。以上の結果から、末梢気道、特に遠位細気管支に特徴的な変化がみられることを明らかにした。
末梢気道に関して、粘液線毛クリアランスの異常を評価するために分泌型ムチン(MUC5B, MUC5AC)および関連分子をRNAscopeおよび免疫染色で評価した。近位細気管支においてMUC5BおよびMUC5AC、遠位細気管支ではMUC5B特異的に上昇していることを明らかにした。

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

健常肺および疾患肺を集積し、気道上皮細胞を効率的に樹立・培養・保存する体制を確立することができた。また、疾患特異的にみられる細気管支の変化を明らかにできた。

今後の研究の推進方策

集積した肺を用いて空間的トランスクリプトームなどの網羅的な解析を追加することで特に気道上皮細胞に着目した変化を探索していく予定である。

研究成果

• [国際共同研究] ノースカロライナ大学チャペルヒル校/米国衛生研究所(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: ノースカロライナ大学チャペルヒル校/米国衛生研究所
• [雑誌論文] Longitudinal significance of six-minute walk test in patients with nontuberculous mycobacterial pulmonary disease: an observational study (2023)
  • 著者名/発表者名: Morita A, Yagi K, Asakura T, Namkoong H, Sato Y, Ogawa T, Kusumoto T, Suzuki S, Tanaka H, Lee H, Okamori S, Azekawa S, Nakagawara K, Kaji M, Nagao G, Funatsu Y, Kimizuka Y, Kamata H, Nishimura T, Ishii M, Fukunaga K, Hasegawa N.
  • 雑誌名: BMC Pulmonary Medicine 巻: 23 ページ: 106515
  • DOI: 10.1186/s12890-023-02528-y
• [雑誌論文] Nasopharyngeal Mycobacterium abscessus Infection: A Case Report and Literature Review (2023)
  • 著者名/発表者名: Kaji Masanori、Namkoong Ho、Nagao Genta、Azekawa Shuhei、Nakagawara Kensuke、Tanaka Hiromu、Morita Atsuho、Asakura Takanori、Kamata Hirofumi、Uwamino Yoshifumi、Yoshida Mitsunori、Fukunaga Koichi、Hasegawa Naoki
  • 雑誌名: Infection and Drug Resistance 巻: Volume 16 ページ: 3955～3963
  • DOI: 10.2147/IDR.S415197
• [雑誌論文] Early-Phase Adverse Effects and Management of Liposomal Amikacin Inhalation for Refractory Mycobacterium avium Complex Lung Disease in Real-World Settings (2022)
  • 著者名/発表者名: Morita Atsuho、Namkoong Ho、Yagi Kazuma、Asakura Takanori、Hosoya Makoto、Tanaka Hiromu、Lee Ho、Ogawa Takunori、Kusumoto Tatsuya、Azekawa Shuhei、Nakagawara Kensuke、Kamata Hirofumi、Ishii Makoto、Fukunaga Koichi、Ozawa Hiroyuki、Hasegawa Naoki
  • 雑誌名: Infection and Drug Resistance 巻: Volume 15 ページ: 4001～4011
  • DOI: 10.2147/IDR.S373783
• [雑誌論文] Osteoporosis in nontuberculous mycobacterial pulmonary disease: a cross-sectional study (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hiromu、Asakura Takanori、Suzuki Shoji、Okamori Satoshi、Kusumoto Tatsuya、Ogawa Takunori、Uno Shunsuke、Morita Atsuho、Lee Ho、Namkoong Ho、Kamata Hirofumi、Sato Yasunori、Uwamino Yoshifumi、Nishimura Tomoyasu、Ishii Makoto、Fukunaga Koichi、Hasegawa Naoki
  • 雑誌名: BMC Pulmonary Medicine 巻: 22 ページ: 202
  • DOI: 10.1186/s12890-022-01991-3
• [雑誌論文] Analysis of adverse drug events in pulmonary Mycobacterium avium complex disease using spontaneous reporting system (2022)
  • 著者名/発表者名: Ozawa Takuya、Namkoong Ho、Takaya Risako、Takahashi Yusuke、Fukunaga Koichi、Enoki Yuki、Taguchi Kazuaki、Kizu Junko、Matsumoto Kazuaki、Hasegawa Naoki
  • 雑誌名: BMC Infectious Diseases 巻: 22 ページ: 580
  • DOI: 10.1186/s12879-022-07568-z
• [学会発表] MUC5B-dominated mucus hyperproduction in the bronchiolectatic airway of non-cystic fibrosis bronchiectasis (NCFB) (2022)
  • 著者名/発表者名: Takanori Asakura
  • 学会等名: 米国胸部疾患学会
  • 国際学会
• [学会発表] 非結核性抗酸菌症の検査と治療. (2022)
  • 著者名/発表者名: 長谷川直樹
  • 学会等名: 第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会