間質性肺炎急性増悪病態における新規病的微小環境因子・ミトコンドリアＤＮＡの役割

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特発性肺線維症（IPF)において、死亡率の高い合併症である急性増悪（AE)の発症誘因として、大気中の微小粒子状物質への曝露と、マクロファージの異常活性化が指摘されている。線維化肺において粉塵曝露などを誘因にミトコンドリアDNA(mtDNA)をはじめとするダメージ関連分子(DAMP)の放出が活性化マクロファージを誘導しAEの素因となるとの仮説に基づき、「肺線維症急性増悪における肺内ミトコンドリアDAMP増加と自然免疫経路の関与の解明」を目的として実験を進めている。2022年度は下記の研究項目に取り組んだ。１）昨年度に確立したデジタルPCRを活用したmtDNA測定系を活用して、ヒトIPF由来の肺胞洗浄液（BALF)におけるmtDNAおよびゲノムDNAのコピー数変化の絶対測定を行った。BALF中のmtDNA濃度とIPF患者の肺機能や喫煙歴との有意な相関関係を見出した。更にBALF中のmtDNA上昇は患者の予後と相関した。またこの関係はBALF中のゲノム由来DNAには見られなかった。肺胞中で増加するDAMPであるmtDNAはIPF病態進行への寄与が示唆された。２）マウス肺線維症モデルにおけるマクロファージ活性化の解析を行った。mtDNAはIPF患者の肺組織・血液中に増加するDMAPsである。mtDNAは複数のパターン認識受容体を通じて免疫反応を惹起するが、このうちcGAS-STING経路に着目して肺線維症における活性化を評価した。ブレオマイシン誘導肺線維症モデルマウスの肺組織ではSTING発現上昇を認めた。また肺胞洗浄により回収した肺線維症マウス肺由来マクロファージはSTINGを高発現していた。３）マクロファージにおけるmtDNAの催炎症性の検討を行った。マウスより骨髄マクロファージを初代培養して種々の条件でmtDNAに曝露し、惹起される免疫反応と細胞の表現型変化を解析している。