肺神経内分泌細胞とエンドセリン系に着目した慢性閉塞性肺疾患の病態の解明

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エンドセリン-2（ET-2）の生理学的・病態生理学的役割は不詳である。ET-2遺伝子欠損マウスは出生後に肺の形成不全をきたすため、応募者は肺に着目して予備的実験を進め、成体でET-2と肺神経内分泌細胞（Pulmonary Neuroendocrine Cells; PNEC）の関係を示唆する結果を得た。そこで、「PNECが外環境の酸素濃度を感知してET-2を介して肺胞の恒常性維持に重要な役割を果たしており、その破綻が慢性閉塞性肺疾患の病態を形成する」という仮説を構築した。当該年度はET-2flox/floxマウスとPNEC特異的プロモーターでCreERTを発現するAscl1-CreERTマウスを交配してPNEC特異的ET-2遺伝子欠損マウスを作出した。8週齢のPNEC特異的ET-2遺伝子欠損マウスにタモキシフェンを投与してPNECで時間依存的にET-2遺伝子を欠損したマウスを作出した。タモキシフェン投与後、8週間まで観察し、呼吸状態含め外表上明らかな異常を示すことはなかった。8週目に屠殺したマウスの肺においてET-2 mRNAの発現が対照マウスに比べて低下していることを確認した。まず、このマウスで外環境の酸素濃度変化によるET-2発現の変化を検討することでPNECが外環境の酸素濃度を感知してET-2が産生されるか否かを確認したところ、PNECでET-2遺伝子を欠損したマウスでは、酸素濃度の変化に伴うET-2発現の変化は消失したことを確認した。また、エラスターゼ投与によるCOPDモデルの作成の予備実験として、野生型マウスを用いて条件検討を行い、マウス用プレチスモグラフィを用いて、呼吸機能をモニタリングおよび組織学的検討からCOPDモデル作成を確認した。