肺移植術後の気道過敏性亢進に関与する非翻訳RNAとその標的分子種の同定

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本研究計画では令和5年度までに、肺虚血再潅流傷害後に認められる気管支平滑筋過敏性 (bronchial smooth muscle hyperresponsiveness: BHR) 形成のメカニズムについてmicroRNA (miRNA) あるいはlong non-coding RNA (lncRNA) レベルまで検討を行い、過剰収縮の根幹となるRhoA/ROCK系亢進との関連性を明らかにすることを目標としている。本研究では、研究代表者らが開発した細胞レベルで虚血状態を模倣する低酸素下培養システムを利用し、non-coding RNAsを含む各種遺伝子発現変動について網羅的解析を試みた。培養ヒト気管支平滑筋細胞 (human bronchial smooth muscle cells: hBSMCs) を通常酸素濃度下 (21% O2) および低酸素条件下 (5% O2および1% O2) にて培養した。21% O2群ではHIF-1α タンパク質発現は認められず、5% O2、1% O2と酸素濃度低下に依存したHIF-1α タンパク質発現増加が認められた。次世代シークエンサーを用いたRNA-Seq解析を行い、そのenriched terms解析を行ったところ21%群 vs. 5%群、21%群 vs. 1%群および5%群 vs. 1%群のいずれにおいても “ GO: response to hypoxia” が最上位にヒットし、酸素濃度低下レベルに依存した低酸素応答が確認できた。興味深いことに、低酸素暴露により、ある種のnon-coding RNAの発現変動とともにある種のシグナル経路の著明な亢進が認められ、タンパク質レベルでの増加も確認できた。今後、hBSMCsにおけるシグナル経路増強メカニズムおよびその機能的役割の解明にも着手して、気管支平滑筋過敏性形成との関連性を明らかにする予定である。