2016 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of molecular mechanism of drug-induced lung fibrosis and development of strategy to predict and prevent the fibrosis
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26293033
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
高野 幹久 広島大学, 医歯薬保健学研究院(薬), 教授 (20211336)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 薬学 / 肺線維症 / 肺胞上皮Ⅱ型細胞 / 上皮間葉転換 / バイオマーカー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬剤性の肺線維症は抗がん剤など多様な薬物によって引き起こされるが、その機構解析は遅れている。近年、線維化の原因として肺胞上皮Ⅱ型細胞の筋線維芽細胞への転換（上皮間葉転換（EMT））が注目されている。本研究では、肺胞上皮細胞を用い、薬物によるEMT誘発の分子機構の解明とそれを検出するためのバイオマーカーを明らかにすることを第一の目的とする。次に、予防法の開発に向け、EMTを抑制しうる化合物を探索・同定することを第二の目的とする。平成28年度の成果は以下の通りである。
１）ヒト由来A549細胞をメトトレキサート（MTX）で処置し、その培養上清を透析してMTXを除去し、Conditioned Medium (CM-MTX)を調製した。A549細胞をCM-MTXで処置したところ、EMT様の変化が観察された。従って、MTXによるEMT誘発には上清中に分泌される何らかの因子の関与が示唆された。
２）Ⅱ型の形質を遺伝子工学的に高めたRLE/Abca3細胞において、ケルセチンはTGF-β1、MTX、ブレオマイシン（BLM）による間葉系マーカーα-SMAのmRNAおよびタンパク質の発現上昇抑制効果を持つことが明らかとなり、EMTマーカー発現の面からもケルセチンのEMT抑制効果が示された。
３）RLE/Abca3細胞をBLMで処置することでmiR-34aの発現上昇およびその標的遺伝子であるNectin-1やABCA3の発現減少を認めていたため、miR34-aのmimicを細胞に導入し直接的な効果を検討した。その結果、miR34-aのmimic導入によって、Nectin-1およびABCA3のmRNA発現が減少することを認めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
MTXによるEMT誘発のメカニズムに関し、MTXによる何らかの因子（インターロイキン(IL)-6やIL-8などが候補）の細胞外分泌亢進が関与する可能性を見出した。またケルセチンによるEMT抑制効果について、EMTマーカーの面からさらに深く解析することができた。それらに加えて、マイクロRNAであるmiR-34aが、薬剤性のEMT誘発に関わる可能性を初めて明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、肺障害性薬物で処置した細胞の培養上清へのIL-6やIL-8の分泌やEMT誘発への関与等、細胞外に放出されるEMT誘発因子の実体に関する検討を進める。またケルセチンに焦点を当て、EMT誘発因子の分泌、miR-34aの発現等に対する影響を解析し、EMT抑制効果の分子機構の解明を図る。さらに実験動物にBLMを投与して肺障害モデルを作成し、ケルセチンの効果や薬剤誘発性EMTのマーカーとしてのmiR-34aの有用性について検討する。
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| Causes of Carryover |
今年度は、ヒト由来A549細胞やⅡ型の形質を遺伝子工学的に高めたRLE/Abca3細胞を用い、MTX処置細胞から調製したConditioned Mediumの影響、ケルセチンによるEMT抑制効果、EMT誘発におけるmiR-34aの役割を中心に検討した。その際、当初様々なマイクロRNAについてスクリーニング的な検討を予定していたが、着目したmiR-34aで期待する結果が予想以上に早く得られたことから、スクリーニング経費が節減でき繰越が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
TGF-β1および肺障害性薬物によるEMT誘発の抑制作用を持つ新たな化合物を見つけるため、更に対象を拡大してスクリーニングを行い、抗線維化薬の探索に向けた研究を推進する。またin vivo動物実験についても検討を進める。そのため、多くの化合物や実験動物が必要となるので、その購入に充てる。
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[Journal Article] Methotrexate-induced epithelial-mesenchymal transition in the alveolar epithelial cell line A5492016
Author(s)
Kawami, M., Harabayashi, R., Miyamoto, M., Harada, R., Yumoto, R. and Takano, M.
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Journal Title
Lung
Volume: 194
Pages: 923-930
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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