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2013 年度 実施状況報告書

細菌鞭毛蛋白フラジェリンによる気管支喘息発症メカニズムの解明とその臨床応用の検討

研究課題

研究課題/領域番号 25461200
研究種目

基盤研究(C)

研究機関日本大学

研究代表者

丸岡 秀一郎  日本大学, 医学部, 助教 (80599358)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード抗フラジェリン抗体 / 気道上皮細胞 / 網羅的遺伝子発現解析
研究概要

本研究の目的は、申請者らが見いだしたフラジェリンによる喘息病態がどのようなメカニズムで起こっているのかを明らかにし、診断治療につながる臨床的意義を見いだすことである。平成25年度は、下記に挙げた研究項目1. 2. について研究を実施し、以下の研究計画の進展を得た。
研究項目1.気管支喘息患者の血清中抗フラジェリン抗体の臨床応用の検討
気管支喘息患者から血清を採取するとともに臨床データ(呼吸機能検査、血清中のアレルゲン特異的IgE、呼気中一酸化窒素、喀痰中好酸球数など)の収集を行い、データベースを構築した。平行して血清中抗フラジェリン抗体の測定系を確立し、現時点で健常者15名および気管支喘息患者70人の血清中抗フラジェリン抗体の測定を完了した。
研究項目2.フラジェリンによる気管支喘息発症メカニズムを気道上皮細胞に焦点をあてて解明する。
まず、フラジェリンをアジュバントとして用いたマウス気管支喘息モデルを確立した。喘息病態を表す気道過敏性検査、肺胞洗浄液中の好酸球数及びサイトカイン産生、肺組織中のムチンの産生、血清中抗原特異的IgE測定などすべての測定系が安定して行えることを確認した。次にレーザーマイクロダイセクション法による気道上皮細胞の切り出し及びRNA抽出、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析など一連の解析法の確立を試みた。そのために、フラジェリンモデルよりも強力でより安定してアレルギー性気道炎症を誘導することができるハウスダストダニ抗原(HDM)を用いたマウス気管支喘息モデルを用いて予備実験を行った。その結果、気道上皮細胞の切り出しから網羅的遺伝子発現解析まで行うことが可能となった。HDM刺激により気道上皮細胞株に発現増強することが既に報告されている気管支喘息関連遺伝子群が同様に認められた。

現在までの達成度 (区分)
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

気管支喘息患者の血清中抗フラジェリン抗体測定系と臨床データシステムが確立したことにより臨床データと抗フラジェリン抗体量との相関関係の解析が容易となることが考えられる。また、HDMを用いたマウス気管支喘息モデルではあるが、気道上皮細胞の切り出し、RNAの抽出、マイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析までの系を確立でき、更に抗原感作過程の経時的遺伝子解析も可能となったことは、平成26年度にフラジェリンを用いた研究項目を進める上で大きな進展であったと考えている。

今後の研究の推進方策

平成26年度は、平成25年度に確立した臨床研究データシステム、動物モデル、遺伝子解析を用いて、臨床研究と基礎研究を平行して行う。
臨床研究は、更に多くの検体を採取し、臨床データと抗フラジェリン抗体量との相関関係や治療介入による抗フラジェリン抗体の変動などを検証する。これによりフラジェリンの臨床的な意義を見いだす予定である。
基礎研究では、フラジェリンによる喘息モデルマウスの肺組織および気道上皮細胞からRNAを抽出し、網羅的遺伝子発現解析を行い、標的遺伝子を同定する予定である。平行して、フラジェリン受容体であるToll like recepto5の中和抗体による抑制効果を検討する。また、申請者は、気道上皮のバリア機能の脆弱性が気管支喘息発症の1要因と考えており、フラジェリンによる気道上皮バリア機能形成への影響を気道上皮細胞株を用いて解析する予定である。更にマウスにより同定した標的遺伝子が気道上皮バリア機能形成にどのように関与するかを検討する予定である。

次年度の研究費の使用計画

当初の予定よりも消耗品(試薬)の使用が、少なくすんだため。
次年度に繰り越して使用する。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] 衛生仮説再考2014

    • 著者名/発表者名
      丸岡秀一郎
    • 雑誌名

      呼吸と循環

      巻: 62 ページ: 165-170

  • [雑誌論文] マイクロアレイ技術の病態解析への応用 (特集 疾患感受性遺伝子解析による呼吸器疾患の病態解析)2013

    • 著者名/発表者名
      丸岡秀一郎
    • 雑誌名

      呼吸と循環

      巻: 61 ページ: 902-905

  • [学会発表] 喘息病態におけるエクソソームを介した新たな遺伝子発現制御機構2013

    • 著者名/発表者名
      権 寧博,丸岡秀一郎,平沼久人,関山忠孝,小山大輔,新谷榮崇,曽田香織,竹下郁子,井上寿男, 橋本 修
    • 学会等名
      第63回日本アレルギー学会秋季学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131128-20131130
  • [学会発表] 気道感作には何が重要か?マウス喘息モデルの網羅的遺伝子解析2013

    • 著者名/発表者名
      小山大輔,権 寧博,丸岡秀一郎,平沼久人,関山忠孝,新谷榮崇,曽田香織,竹下郁子,橋本 修
    • 学会等名
      第63回日本アレルギー学会秋季学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131128-20131130
  • [学会発表] 血清中エクソソームmiRNAはアレルギー性気道炎症のリアルタイムバイオマーカーとなりうるか?2013

    • 著者名/発表者名
      丸岡秀一郎,権 寧博,関山忠孝,平沼久人,新谷榮崇,小山大輔,井上寿男,竹下郁子,曽田香織,橋本 修
    • 学会等名
      第63回日本アレルギー学会秋季学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131128-20131130
  • [学会発表] Global Gene Expression Profiles During Allergic Airway Sensitization To House Dust Mite Allergen In Mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Koyama D, Gon Y, Maruoka S, Shintani Y, Sekiyama T, Hiranuma H, Takeshita I, Tsuboi E, Soda K, Hashimoto S.
    • 学会等名
      18th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      20131111-20131114
  • [学会発表] Exosomal Micrornas In The Serum Are Potential As A Real-Time Biomarker For Allergic Inflammation In The Airway Of Mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Maruoka S, Gon Y, Sekiyama T, Hiranuma H, Shintani Y, Koyama D, Inoue T, Takeshita I, Tsuboi E, Soda K, Hashimoto S.
    • 学会等名
      18th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      20131111-20131114
  • [学会発表] Selective Secretion Of Exosomal Micrornas In A Mice Model Of Bronchial Asthma.2013

    • 著者名/発表者名
      Gon Y, Maruoka S, Shintani Y, Koyama D, Sekiyama T, Hiranuma H, Inoue T, Takeshita I, Soda K, Hashimoto S.
    • 学会等名
      18th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      20131111-20131114
  • [学会発表] The Initiation of Allergic Asthma; Bacterial Products Revisited.2013

    • 著者名/発表者名
      Maruoka S
    • 学会等名
      18th Congress of the Asian Pacific Society of Respirology
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      20131111-20131114
  • [学会発表] 環境因子と気管支喘息2013

    • 著者名/発表者名
      丸岡秀一郎
    • 学会等名
      第23回日本呼吸ケア,リハビリテーション学会学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131009-20131011

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公開日: 2015-05-28  

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