2022 Fiscal Year Research-status Report
肺虚血再灌流障害におけるS100A8/A9の役割の解明と新しい治療法の開発
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20K09164
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
岡崎 幹生 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (50467750)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大谷 真二 愛媛大学, 医学部附属病院, 助教 (10770779)
山根 正修 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 教授 (20432643)
坂上 倫久 愛媛大学, 医学系研究科, 講師(特定教員) (20709266)
豊岡 伸一 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (30397880)
山本 寛斉 岡山大学, 大学病院, 講師 (40467733)
木下 理恵 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (40518297)
杉本 誠一郎 岡山大学, 大学病院, 准教授 (40570148)
阪口 政清 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (70379840)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 肺移植 / 虚血再灌流障害 / S100 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重症肺疾患に対して、肺移植手術が唯一残された治療法となることがあるが、一時的な虚血と血液の再灌流により炎症が生じる虚血再灌流障害は依然として肺移植時の大きな問題点である。肺移植後の移植肺の機能不全は虚血再灌流障害によるものがほとんどで、基礎研究による肺虚血再灌流障害の分子メカニズムの解明や革新的治療薬が開発できると、肺移植による治療成績が格段に向上する。最近申請者らは、経時的かつ網羅的遺伝子発現解析から、肺虚血再灌流後に最も早期に過剰発現する遺伝子としてS100A8/A9を見出した。S100A8/A9は、多様な炎症反応の引き金となるためIRIの治療のターゲットとして極めて有望である。本研究では、申請者らが開発したS100A8/A9を標的とした中和抗体を用いて、肺虚血再灌流障害の抑制効果を検証し、臨床応用に向けたProof of Conceptを確立することを目的とする。
マウス肺虚血再灌流障害モデルでS100A8/A9中和抗体の効果を検証した。抗体を投与した30分後に左肺を60分クランプし（虚血）、再灌流後120分に評価し、Control群と比較・検討した。虚血再灌流障害群（IgG Control群）はSham群と比較して、有意にPaO2が低下していた。それに対して、S100A8/A9中和抗体投与群ではControl群と比較して、優位にPaO2が改善していた。病理組織学的にもS100A8/A9中和抗体群では、Control群と比較して、虚血再灌流障害に伴う炎症細胞浸潤が有意に抑制されていた。またTUNEL染色でも、S100A8/A9中和抗体群では、Control群と比較して有意にアポトーシスが抑制されていた。さらに、PCRでは炎症性サイトカインがS100A8/A9中和抗体によって抑制されていた。S100A8/A9中和抗体による肺虚血再灌流障害抑制効果を認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
経時的かつ網羅的遺伝子発現解析から、肺虚血再灌流後に最も早期に過剰発現する遺伝子としてS100A8/A9を見出していた。S100A8/A9は、多様な炎症反応の引き金となるためIRIの治療のターゲットとして極めて有望であると考えた。本研究では、S100A8/A9を標的とした中和抗体を用いて、肺虚血再灌流障害の抑制効果を検証し、臨床応用に向けたProof of Conceptを確立することを目的としていた。マウス肺虚血再灌流障害モデルでS100A8/A9中和抗体の効果を検証した。抗体を投与した30分後に左肺を60分クランプし（虚血）、再灌流後120分に評価し、Control群と比較・検討した。S100A8/A9中和抗体群のほうが再灌流後のPaO2が有意に良好であり、S100A8/A9中和抗体による肺虚血再灌流障害抑制効果がみられ
ることがわかった。病理組織学的にもS100A8/A9中和抗体によって、虚血再灌流障害に伴う炎症細胞浸潤が抑制されていた。また、S100A8/A9中和抗体によって虚血再灌流障害に伴うアポトーシスも抑制されていた。S100A8/A9中和抗体による肺虚血再灌流障害の抑制効果の検証が行えているが、ノックアウトマウスでの検証がまだであり、やや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初想定した通り、S100A8/A9中和抗体による肺虚血再灌流障害の抑制効果が明らかとなってきており、研究を推進していく。今後はさらにS100A8/A9中和抗体による肺虚血再灌流障害の抑制効果を検証していく。炎症性サイトカイン、ケモカイン、MAPKsの発現レベルをPCR法、ウェスタンブロッティング法で解析し、虚血再灌流障害を定量的に評価する。S100A8/A9/RAGE/TLR4シグナルによって産生される遺伝子転写翻訳産物についての蛍光免疫染色を、Control群と治療群で比較・検討することで、S100A8/A9中和抗体の作用機序についても併せて解明していく。また、ノックアウトマウスも用いて検証をすすめる。
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| Causes of Carryover |
（理由）COVID-19の影響もあり、研究計画や学会発表等のスケジュールが少しずつ遅れた。また、より精緻な結果を達成するために、追加実験が必要となった。
（使用計画）ウエスタンブロッティング・PCR等に使用する各種抗体や、染色用試薬に使用する。また、動物飼育料、機器使用料、学会参加費等にも使用する計画である。
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