2019 Fiscal Year Research-status Report

気管支喘息の新たな治療標的としてのプロトン感知性受容体TDAG8

Research Project

Project/Area Number	19K17901
Research Institution	Gunma University
Principal Investigator	鶴巻寛朗群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (40781331)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords	TDAG8 / プロトン感知性受容体 / 気管支喘息
Outline of Annual Research Achievements	本研究はマウス、細胞、気管支喘息（BA）患者検体を用いて、プロトン感知性受容体の一つであるT-cell death-associated gene 8(TDAG8)がBAに関与する機序を解析し、BAの新たな治療標的としてのTDAG8の可能性を明確にすることを目的としている。2019年度は①ハウスダスト点鼻BAモデルマウスにおけるTDAG8の機能を明らかにすること、②血中TDAG8発現とBA患者における症状、重症度との関連性を明らかにすることを予定していた。 2019年度は、ハウスダスト点鼻BAモデルマウスにおいて、TDAG8遺伝子改変マウスと野生型マウスの比較を行った。現在、その解析を進めている。また、BA患者の血中TDAG8発現と症状および重症度との関連性を解析した。血中TDAG8発現は、気管支喘息の症状スコアであるAsthma control test(ACT)と負の相関を示すことを明らかにした。当初は2020年度に予定していた気道上皮細胞の粘液産生におけるTDAG8の関与を明らかにする実験を並行して行った。気道上皮細胞株においては、培養液が低pH環境の場合にPhorbol Myristate Acetate(PMA)刺激によるMUC5AC産生は亢進した。また、この現象はTDAG8をノックダウンすることで抑制された。 2020年度はハウスダスト点鼻BAモデルマウスにおけるTDAG8の機能を明らかにすること、気道上皮細胞の粘液産生におけるTDAG8の関与のメカニズムを更に詳細にすること、BA患者における血中TDAG8発現と治療効果、増悪との関連性を明らかにすることを予定している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 2019年度は、ハウスダスト点鼻マウスモデルを野生型マウスとTDAG8遺伝子改変マウスを用いた実験を行った。現在、その解析を進めている。また、倫理審査委員会の承認を得たうえでBA患者60例の臨床情報および血液検体を収集した。今後は更に症例登録を進める予定である。これまでの中間解析では、BA症例の年齢の中央値は67.5歳、男性の割合は45.7%であり、the Global Initiative for asthma(GINA)による治療step2、3、4、5の割合はそれぞれ6.5%、39.1%、21.7％、32.6%であった。TDAG8 mRNAは症状スコアであるAsthma control test(ACT)と負の相関を示した。今後は、1年後の症状及び検査結果とTDAG8の関係性や喘息の増悪とTDAG8との関連性について解析を行うことを予定している。更に、当初は2020年度に行うことを予定していた気道上皮細胞の粘液産生におけるTDAG8の関与を明らかにするための研究も開始した。気道上皮細胞株であるNCI-H292細胞株をpH6～7に調整したRPMI1640培養液中で培養し、Phorbol Myristate Acetate(PMA)で刺激を加えたところ、pH7.4と比較してpH6.6ではMAC5AC発現が上昇した。siRNAを用いてTDAG8ノックダウンさせた細胞株では、コントロールの細胞株と比較してpH6.6で上昇したMUC5AC発現が抑制された。TDAG8がMUC5AC発現に関与するメカニズムについて解析を進める予定である。
Strategy for Future Research Activity	新型コロナウイルス感染症拡大による緊急事態宣言により学術機関において基礎実験が制限され、十分に行えない状況が想定される。そこで、制限が解除されるまでは、現在までに集積した実験データの解析を行うこと、臨床検体の収集を進めることを優先して行う。制限が解除された後は、マウス実験および細胞実験を優先的に行っていく。 BA患者における血中TDAG8発現とBAに対する治療効果および増悪との関連性については2019年度に登録症例のデータを集積して解析を進める予定であるが、もし、予想された結果に至らない場合の対応として、気道構造改変を主因とした慢性閉塞性肺疾患（COPD）並びにBAとCOPD両者の特徴を併せ持つAsthma and COPD overlap患者の検体も収集しており、機序の異なる3群においてTDAG8発現を比較することを予定している。
Causes of Carryover	本年度に行った生物資源センター使用料金がセンター側の事情によりこれから支払う予定であること、マウス実験および細胞実験に一部遅延が生じているため、使用する予定であるサイトカインのELISAキットおよびウエスタンブロットで使用予定の各種抗体が未購入であることから、予算を大幅に下回っている状況である。今後、これらの支払いと当初は2019年度に購入を予定していた試薬を購入して、実験を進める。