成人気道上皮細胞の分化増殖に関わる転写因子の検討

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呼吸器疾患研究、とりわけ肺気腫など慢性閉塞性肺疾患(COPD)の究極の治療形態は肺の再生であるが、まだ呼吸器上皮細胞の再生に関する研究は進んでいない。マウスの肺気管支の発生段階ごとの転写因子の発現様式については研究が進んでいるが、ヒト肺気管支の発生分化に関わる転写因子に関する研究は乏しい。我々はヒト気管支上皮細胞を培養し、脱分化させ、気相液相培養系により再分化させる際に、特異的転写因子の遺伝子発現がどのように変化するか解析を試みた。同時にムチン遺伝子を中心とした気道上皮固有の遺伝子の変動をあわせて検討した。我々はインフォームドコンセントを得、肺癌などによる肺葉切除後の病理診断に支障のない気管支の一部を蛋白分解酵素液に浸して、気管支上皮細胞を回収し、上皮増殖因子、レチノイン酸等の存在下で培養した。継代時、気相液相培養系を確立し、一旦脱分化した気管支上皮細胞を、再分化させた。気相液相培養開始後、2週間ほどでムチン産生が、3週間から4週間ほどで、線毛の発育が見られ、表層に線毛運動が見られるようになった。この系において、気道系の発生分化に関わる転写因子として、HNF-3α、HNF-3β、TTF-1、HFH-4、GATA6を選択し、また気道上皮細胞の分化の指標として、ムチン(MUC1、MUC5AC、MUC5B)およびβデフェンシン遺伝子発現を検討すべく、新たにPCRプライマーをデザインし、RT-PCRの系を確立した。結果、ムチン遺伝子とHFH-4転写因子の遺伝子発現が、経時的に増強する傾向が認められた。気道系の発生分化に関わる転写因子の発現を定量的RT-PCRの系を用いて、さらに詳細に検討することにより、気道上皮の傷害、剥離、修復、再生のメカニズムに関する理解が深まり、薬剤等による介入を行う上での、基礎的かつ重要な知見を得ることができるものと期待される。