気道で発見した2種のトリプターゼの遺伝子工学的合成と、疾患の診断と治療への応用

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10557057
• Research Institution: THE UNIVERSITY OF TOKUSHIMA
• Principal Investigator: 安岡 劭 徳島大学, 医療技術短期大学部, 教授 (30035414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小山 一 徳島大学, 医学部, 助教授 (80109074) ; 佐野 壽昭 徳島大学, 医学部, 教授 (80154128) ; 益田 賢一 帝人(株), 創薬第2研究所, 主任研究員 ; 中村 陽一 徳島大学, 医学部・附属病院, 講師 (00237447)
• Keywords: 線維芽細胞 / TGF-β / 気道上皮細胞 / インターロイキン-8 / 線溶系の活性化 / ヒト気道トリプシン様プロテアーゼ

Research Abstract

我々がヒト気道で新しく見出したヒト気道トリプシプシン様プロテアーゼ(HAT)の気道におけ生理的意義と気道炎症における病態的意義を解明するために、以下の研究を行なった。
1.HATの内因性タンパク分解能:HATにはプロウロキナーゼを限定分解してウロキナーゼに活性化する作用と、fibrinogenの特にα鎖を分解してトロンビンによるフィブリンクロット形成を抑制する作用、があることが明らかになった。しかし、HATにはプラスミノーゲンを直接活性化する作用はなかった。
2.正常ヒト気道上皮細胞(NHBEC)に対するHATの影響:喀痰中の濃度のHATはNHBECによるInterleukin-8やGM-CSFなどのサイトカインの合成・放出を促進することがELISAによるIL-8の測定、Northan blotによるIL-8のmRNAの検出、により確認された。この作用はプロテアーゼ活性化リセプター2(PAR2)を介するものであることが示唆された。
3.線維芽細胞に対するHATの影響:喀痰中の濃度のHATは、ヒトの肺および気管支線維芽細胞の増殖促進作用と、これら細胞によるTGF-産生促進作用を、もつことが明らかになった。
4.HAT遺伝子多型の分析:HATの遺伝子多型をヒト末梢血多核白血球を対象に分析した。HATの遺伝子には3つのイントロンがあり、これをそれぞれA、B、Cと命名した。制限酵素処理によりイントロンCに遺伝子多型が存在することが明らかになった。正常者を対照に、種々の慢性気道疾患と肺気腫患者のHATの遺伝子多型を分析した。そのびまん性汎細気管支炎と肺気腫で、遺伝子多型の分布の以上がみられた。
5.まとめ:以上の成績から、HATは主に気道上皮細胞で合成され、気道粘膜側で広義の気道の生体防御機能に関与していると推定される。しかし、慢性炎症性疾患においては、HATの過剰産生が起こり、気道上皮細胞による炎症性サイトカインの合成促進、線維芽細胞の増殖やTGF-β1産生の促進、などの作用で、病態を増幅したり、リモデリングを促進している可能性が推定される。

Research Products

• [Publications] Masako Takahashi: "Localization of human airway trypsin-like protease in the airway : An immunohistochemical study."Histochem Cell Biology. (in Press).
• [Publications] 安岡劭: "喀痰からの情報"メディカルビュー社. 200 (2001)