シャペロン介在性オートファジーによるCOPD病態の制御 (第137回成医会総会一般演題)

概要

【背景】
　喫煙（cigarette smoke：CS）は，酸化ストレスにより小胞体ストレス応答（unfold proteinresponse：UPR）を亢進させる．CS 刺激によるUPR は，気道上皮細胞にアポトーシスを誘導しCOPD 病態に関与する可能性が報告されている．抗酸化タンパク発現を誘導する転写因子Nrf2は，COPD 肺におけるUPR 及びアポトーシスの制御で重要と考えられている．またNrf2は，シャペロン介在性オートファジー（chaperone-mediatedautophagy：CMA）の調節因子である．CMA は，KFERQ ペプチドモチーフを持つタンパク質を基質とする選択的オートファジーの1種であり，細胞内エネルギーの恒常性維持や，ストレス環境下における細胞の生存に関与する．近年，UPR とCMA の機能的なクロストークの存在が報告されている．しかしながらCOPD 病態の，CS 刺激によるUPR とアポトーシスにおけるCMA の役割は明らかではない．

【方法】
　肺癌手術検体より得られた肺組織，及び気道より分離・培養したヒト気道上皮細胞（HBEC），Beas-2B 細胞を用いた．CMA の活性はライソソーム関連膜タンパク2A（lysosome-associated membrane protein type 2A：LAMP2A）の発現量で評価した．細胞死はLDHアッセイ，TUNEL 染色，及びフローサイトメトリーで検討した．培養細胞及び肺組織でのLAMP2A 発現とUPR はウェスタンブロッティング法と免疫組織化学染色で評価した．

【結果】
　タバコ抽出液（cigarette smoke extract：CSE）刺激は，Nrf2の発現を介してLAMP2A の発現量でみるCMA 活性を亢進させた．LAMP2A ノックダウンによるCMA 活性の抑制は，CSE 刺激によるUPRとアポトーシスを亢進させ，一方LAMP2A の過剰発現は，UPR とアポトーシスを抑制した．CHOP ノックダウンによる検討から，UPR のCHOP が，CMA 活性によるCSE 誘導性アポトーシスの制御に関与することが示された．免疫組織化学染色による肺組織の評価では，非COPD 肺と比較してCOPD 肺の末梢気道上皮細胞におけるNrf2とLAMP2A の発現低下を認めた．COPD 由来HBEC でもNrf2とLAMP2A の発現低下を認め，HBEC でのLAMP2A の発現量と，呼吸機能検査の1秒量との間に正の相関関係を認めた．

【結論】
　COPD 肺の気道上皮細胞では，Nrf2発現低下によりCMA 活性化が不十分となり，喫煙刺激によるUPR の亢進を介したアポトーシスが増加し，COPD の病態の進展に関与している可能性が示唆された．