良性肺疾患グループ

 良性肺疾患グループは、間質性肺炎・肺線維症を中心とした間質性肺疾患を対象に研究に取り組んでいる。特に特発性肺線維症(IPF)を重要な研究対象としている。現在IPFに対しては、従来から使用されてきたステロイド治療の有効性が否定され、肺胞上皮細胞と線維芽細胞を中心とした線維化仮説に基づき新たな抗線維化薬の開発が望まれている。
 我々のグループでは、ブレオマイシン(BLM)を用いたマウス肺線維症モデルを中心に、個体レベルでの線維化メカニズムの解析を行うと同時に、これらの研究成果を応用した新たな抗線維化療法の開発を目指している。
1. 特発性肺線維症(IPF)
  1. 血小板由来増殖因子(PDGF)研究
    肺線維芽細胞の増殖・分化にはさまざまな増殖因子が関与している。中でも血小板由来増殖因子(platelet-derived growth factor: PDGF)とTransforming growth factor-b (TGF-b)は主要な増殖因子として知られている。我々は、がん領域で急速に開発が進んでいる分子標的治療薬に注目し、これらの分子標的薬の中に抗線維化作用を有する薬剤が存在すれば、IPFに対する適応拡大を行うことにより、比較的短期間でIPF治療薬の開発に結び付くと考え、これらの薬剤のスクリーニングを行った。その結果、最初の分子標的治療薬として開発された慢性骨髄性白血病の治療薬であるイマチニブ(グリベック・・)がフィラデルフィア染色体であるBcr-Ablのみならず、肺線維芽細胞の増殖因子であるPDGF受容体の阻害活性を有していることに着目し、まずイマチニブの抗線維化効果を検討した。その結果、イマチニブは肺線維芽細胞の増殖を抑制することで強力な抗線維化作用を示した(Aono Y et al. Am J Respir Crit Care Med 2005)(図1)。また同時に、肺線維症で増加する血清中のα1-acid glycoprotein (AGP)がイマチニブに結合し、イマチニブの耐性化を引き起こすことを見出し報告した(Azuma M et al. Am J Respir Crit Care Med 2007)。実際にAGPはIPF患者血清中で増加しており、臨床においてもイマチニブ耐性を引き起こす可能性が示唆された。実際にその後米国でイマチニブによるIPFの臨床試験が行われたが、結果はnegativeであり、AGPによる阻害作用が原因であった可能性があると指摘されている。残念ながら本邦での臨床試験開始には至らず、トランスレーショナルリサーチとしてさらに一歩踏み出すことはできなかった。
  2. I kB キナーゼ阻害薬
    実地臨床で間質性肺炎治療に用いられる薬剤はステロイド薬である。一方、ステロイドには生命を脅かす重篤な有害事象が知られており、必ずしも万能薬とは言えない。そこでステロイドと同等の作用があり、かつ有害事象の少ない薬剤の開発は、実地臨床においては大変重要な課題といえる。そこで、炎症性サイトカイン産生に関わるシグナル伝達分子の中から、転写因子NF-kB経路に注目し、その効果的な阻害により、目指す薬効が期待できるかどうかについて検討した。使用した薬剤は、I kB キナーゼ阻害薬IMD-0354である。その結果、I kB キナーゼ阻害薬IMD-0354がステロイド同様の作用によりブレオマイシン肺線維症で抗線維化効果を発揮することを証明した(Inayama M et al. Am J Respir Crit Care Med 2006)。現在この薬剤によりCOPDの領域ではあるが臨床試験が実施されている。
  3. CCN family・インテグリン・FAK
    TGF-bの下流にあるconnective tissue growth factor (CTGF)は、肺線維芽細胞に対して直接細胞外基質産生を刺激するCCNファミリー分子の一つCCN2である。そこで6つのCCNファミリー分子について検討した結果、CCN6がインテグリンb1を介して肺線維芽細胞の増殖ならびにフィブロネクチン産生の増強効果を有することが明らかとなった(Batmungh R et al. J Med Invest 2011)。ブレオマイシン肺線維症モデルにおいてもCCN6は、線維化早期から肺において増加しており、線維化の比較的早期で線維化促進に作用している可能性が示唆された。
    一方、インテグリンシグナルの下流分子である接着斑キナーゼ(focal adhesion kinase: FAK)は、TGF-b刺激やインテグリン刺激によりリン酸化され活性化されることが知られている。我々は、FAK阻害薬であるTAE226に、肺線維芽細胞の増殖、コラーゲン産生、筋線維芽細胞への分化抑制作用があることを見出し、BLMモデルにおいても抗線維化効果を確認した(Kinoshita K et al. Am J Respire Cell Mol Biol 2013)。しかし、TAE226には有害事象が認められたため、さらにFAK選択制の高い第2世代のFAK阻害薬を用いての検討を計画している。実際にIPF患者肺においても、再生II型上皮や間質でFAKはリン酸化されており(図3)、FAK阻害薬の有効性が期待される。
  4. Fibrocyte
    肺線維症研究の一つのトピックスとして、肺線維芽細胞の起源が話題となっている。肺常在の線維芽細胞のみならず、骨髄から肺に遊走し線維化に関与するfibrocyte、上皮-間葉転換(epithelial-mesenchymal transition: EMT)、血管内皮-間葉転換(endothelial-mesenchymal transition: EndoMT)、さらには胸膜中皮や周皮細胞(pericyte)も線維芽細胞の起源として注目されている。我々は、この中でfibrocyteの動態に注目し研究を進めている。実際にfibrocyteが肺線維化病態に重要な役割をしている可能性について、fibrocyteの肺への遊走に重要な役割を果たすCXCR4-CXCL12 axisの阻害薬であるAMD3100を用いて検討した。その結果、AMD3100はfibrocyteの肺への遊走を阻害するとともに、抗線維化作用を示した(Makino H et al. J Med Invest 2013)(図4)。さらにfibrocyteの遊走因子としてPDGFが重要な役割を果たしていることを見出している(in revision)。したがって、PDGFは肺線維芽細胞とfibrocyteという肺線維化における重要な2つの細胞の機能を阻害できる重要な治療標的であり、今後も抗線維化薬開発の重要な標的分子の一つであると思われる。
  5. IPFに対する他施設共同臨床試験、治験
    我々のグループでは、厚生労働科学研究班「びまん性肺疾患調査研究班」に参加し、IPFに対する医師主導の多施設共同臨床試験に参加するとともに、抗線維化薬開発の治験を実施している。本邦で実施されたピルフェニドン(ピレスパ・・)の第III相臨床試験に参加し、その結果を共同で発表している(Taniguchi H et al. Eur Respir J 2010)。さらに、Nアセチルシステイン(NAC)吸入療法についても医師主導臨床試験の中で検討した(Homma S et al. Respirology 2012)。現在実施されているマルチキナーゼ阻害薬Nintedanib (BIBF1120)の国際共同治験にも参加している。
2. サルコイドーシス研究
 本邦におけるサルコイドーシスは約7割の患者で自然消褪傾向がみられることが報告されている。しかしながら、生命予後と関連する心サルコイドーシスの発症や、また難治性線維化病態へ移行する症例を経験するのも事実である。治療の中心はステロイド薬であるが、新たな分子標的治療薬開発により、これらの難治性病態に対応が可能かもしれない。そこでサルコイドーシスに対する新たな分子標的を探索するために、マウスモデルの作成を試みた。現在においてもサルコイドーシスの原因は不明であるが、本邦においては、皮膚に常在するPropionibacterium acnes (P. acnes)の関与が示唆されている。我々は、P. acnesと樹状細胞を用いてマウスを免疫し、サルコイドーシス類似の肺肉芽腫を形成するモデルを作成した(図5)。
 そして、マイクロアレイを用いて経時的に標的分子を検討した結果、肺肉芽腫形成と連動してTh1ケモカインであるCXCL9とCXCL10が最も大きく増加することが明らかとなった。そこで我々は、Th1ケモカイン受容体であるCXCR3とCCR5をブロックするTAK779という薬剤を用いて、肺肉芽腫症に対する効果を検討した。その結果、TAK779は肺へのTh1細胞の遊走を阻害するとともに、肺肉芽腫形成を抑制した(Kishi J et al. Eur Respir J 2011)。 一方、サルコイドーシス患者の気管支肺胞洗浄液(BAL)と血清を用いて、Th1ケモカインの測定を行った。その結果サルコイドーシスの病期であるstage IIにおいて有意に、Th1ケモカインであるCXCL9, CXCL10, CXCL11が上昇していることが明らかとなり、BAL中のCD4陽性リンパ球比率と相関していた(Nishioka Y et al. Clin Exp Immunol 2007)。これらのTh1ケモカインは、肺胞マクロファージと肉芽腫の多核巨細胞から産生されていた。 したがって、Th1ケモカインは、肺サルコイドーシスの治療標的として有用である可能性が示唆される。
以上のような肺線維症およびサルコイドーシスに対する基礎および臨床研究を行っている。これらの研究を通して新規治療薬の開発を目指している。
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