第３世代の閉塞性肺疾患モデルを用いた新規創薬ターゲットの探索及びその評価

使用第三代阻塞性肺疾病模型寻找新的药物发现靶点并对其进行评估

• 批准号: 15J09420
• 负责人: 亀井 竣輔
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09420/
• 关键词: 閉塞性肺疾患; 亜鉛; スプライシング; lncRNA; 粘液; 炎症; 閉塞性肺疾患モデル; 亜鉛輸送; 炎症・過剰粘液産生; 第3世代βENaC-Tgマウス; 亜鉛トランスポーターZIP2; スプライシング異常; トランスクリプトームアレイ; ZIP2欠損気道上皮細胞; ZIP2過剰発現気道上皮細胞

採用者は，本分野が確立した閉塞性肺疾患モデルマウスから見出した，亜鉛トランスポーターZIP2のスプライシング異常と亜鉛輸送異常に関しての解析を行うと同時に，トランスクリプトーム解析から見出した非コード長鎖RNA（lncRNA）に関する検討を行った．①　閉塞性肺疾患の気道上皮ではZIP2に加えて，ZIP4 / ZIP8 / ZIP10 / ZIP14などの亜鉛トランスポーターが，ZIP2と協調することで細胞内亜鉛量減少にはたらき，これが閉塞性肺疾患の主徴である粘液過剰産生に影響することを明らかにした．また，ZIP2スプライシングバリアント，ΔC-ZIP2タンパク質がZIP2の機能非依存的にβENaCの転写や活性を亢進することを明らかにした．βENaCの機能亢進は亜鉛量減少同様，粘液過剰産生を引き起こす因子であることから，ZIP2スプライシング異常を中心に閉塞性肺疾患の粘液産生制御メカニズムの一端を解明することができた．②　上記の発見を踏まえ，閉塞性肺疾患モデルマウスに対して，細胞内亜鉛量減少を標的に，臨床においても亜鉛補給に用いられるポラプレジンク投与による亜鉛補給実験を行った．その結果，ポラプレジンクの投与が上記モデルの肺気腫病態を一部改善することを明らかにした．③　病態モデルの気道上皮細胞から同定した，linc-SUMF1-2というlncRNAが数多くの遺伝子発現を調節することが明らかになった．また，linc-SUMF1-2によって制御を受ける因子には，炎症や細胞増殖等に関わる因子が含まれ，閉塞性肺疾患における気道上皮の炎症や異形成にlinc-SUMF1-2が重要な役割を持つことが示された．

雇主分析了在该领域已建立的阻塞性肺疾病模型中发现的锌转运蛋白Zip2的剪接异常和转运异常，并研究了在转录组分析中发现的非编码长链RNA（LNCRNA）。 1。除Zip2外，锌转运蛋白（例如Zip4/Zip8/Zip10/Zip14）与ZIP2合作，它们已被证明可以降低细胞内锌水平，这会影响粘膜过量产生，这是阻塞性肺部疾病的主要征兆。我们还透露，ZIP2剪接变体ΔC-ZIP2蛋白以Zip2的函数非依赖性方式增强了βenac的转录和活性。与锌含量的降低一样，βenac是导致粘液过量产生的因素，我们能够阐明一种机制，通过该机制，阻塞性肺部疾病中的粘液产生控制主要是由于异常ZIP2剪接引起的。 ②基于上述发现，我们通过给药polaplezinc进行了锌补充实验，该实验用于锌补充，用于阻塞性肺部疾病的小鼠模型，目标是针对细胞内锌含量的降低，并用于临床上用于补充锌。结果，据揭示了polaplezinc的给药部分改善了上述模型的肺气肿病理。 ③已经揭示了lncRNA称为linc-sumf1-2，在病理模型中从气道上皮细胞中鉴定出来，调节了许多基因表达。此外，由Linc-SUMF1-2控制的因素包括与炎症和细胞增殖有关的因素，并且已经表明，Linc-SUMF1-2在阻塞性肺部疾病中气道上皮的炎症和发育不良中起着重要作用。

项目成果

上皮型Na＋チャネル過剰発現気道上皮細胞の分子生物学的表現型解析：嚢胞性線維症・COPDのモデル細胞となりうるか？

过度表达上皮Na+通道的气道上皮细胞的分子生物学表型分析：它们可以作为囊性纤维化/慢性阻塞性肺病的模型细胞吗？

• 发表时间: 2017
• 作者: 亀井 竣輔;野原 寛文;川上 太聖;松本 千鶴;坂口 由起;首藤 恵子;Mary Ann Suico;甲斐 広文;首藤 剛
• 通讯作者: 首藤 剛

閉塞性肺疾患の気道上皮における亜鉛トランスポーターZIP2の発現制御異常

阻塞性肺疾病气道上皮中锌转运蛋白 ZIP2 的表达失调

• 发表时间: 2016
• 作者: Akira Katayama;Tomohiro Ozawa;Tomohiko Inomata and Hideki Masuda;亀井 竣輔
• 通讯作者: 亀井 竣輔

亜鉛トランスポーターZIP2の新規スプライスアイソフォームによる嚢胞性繊維症の肺病態形成機構

锌转运蛋白 ZIP2 的新型剪接异构体介导的囊性纤维化肺部发病机制

• 发表时间: 2016
• 作者: 首藤 剛;亀井 竣輔;首藤 恵子;スイコ メリーアン;甲斐 広文
• 通讯作者: 甲斐 広文

嚢胞性繊維症の気道上皮において発現変動する機能未知IncRNAの解析

囊性纤维化气道上皮功能未知IncRNA表达变化分析

• 发表时间: 2015
• 作者: 亀井 竣輔;首藤 剛;丸田 かすみ;野原 寛文;藤川 春花;中嶋 竜之介;田崎 幸裕;首藤 恵子;Mary Ann Suico;甲斐 広文
• 通讯作者: 甲斐 広文

嚢胞性線維症の気道上皮における機能未知IncRNAの発現変動

囊性纤维化气道上皮功能未知IncRNA表达的变化

• 发表时间: 2015
• 作者: 亀井 竣輔;丸田 かすみ;首藤 剛;野原 寛文;藤川 春花;中嶋 竜之介;首藤 恵子;Mary Ann Suico;甲斐 広文
• 通讯作者: 甲斐 広文