嚢胞性線維症は、スイスで最も一般的な遺伝性疾患のひとつであり、気道の保護バリアを損なうことによって慢性的な細菌感染を促進します。UNIGE の研究者たちは、この機能不全がタンパク質 connexin 43 の異常な活性化によって引き起こされ、細胞の組織を乱し気道の健全性を損なう原因となっていることを突き止めました。研究チームは、ヒトの肺から得られた3Dモデルを用いてこの分子機構を解明しただけでなく、皮膚科と腫瘍学で臨床試験が進行中の分子を用いて欠陥を是正することにも成功しました。したがって、嚢胞性線維症の患者の気道に病原性細菌が付着するのを防ぐことは、深刻な合併症を制限する助けになる可能性があります。これらの発見は Communications Biology 誌に掲載されました。
著しい治療の進歩にもかかわらず、嚢胞性線維症の多くの患者には慢性的な肺感染が依然として続いています。呼吸器病原体を根絶することは依然として大きな課題です。これまでの研究で、Marc Chanson のチームは、細胞生理学・代謝学の部門、小児科・婦人科・産科の部門、および UNIGE 医学部のジェネーブ炎症研究センターに所属する研究者として、この感染への脆弱性が呼吸細胞表面の異常な接着部位—病原菌がしっかりと付着する真の「アンカーポイント」—に起因することを発見しました。「しかし治療法を開発するには、まず基盤となる機序を理解する必要がありました」と Chanson 氏は説明します。 connexin 43 は細胞間のコミュニケーションに関与することで知られるタンパク質で、組織や臓器の機能に不可欠な過程です。気道では、通常、細胞が再生を必要とする時だけ活性化します。しかし嚢胞性線維症の人々では、これが異常に活性化され、連鎖的な機能不全を引き起こします。
「ヒトの肺由来の細胞から得た3Dモデルを用いると、 connexin 43 の長時間にわたる活性化が細胞間のコミュニケーションを変化させ、細胞の向きが乱れ、組織の空間的な整合性が徐々に崩れていくことを発見しました」と、本研究の第一著者であり UNIGE 医学部の細胞生理学・代謝学部門の上級講師でもある Mehdi Badaoui は語ります。「そしてそれが、呼吸器感染を引き起こす細菌が付着するアンカーポイントの形成を促進します。」
3Dモデルで connexin 43 の活性を遮断することにより、細胞の向きを回復させ、細胞の空間的組織を再確立し、アンカーポイントの形成を防ぐことができました。「創傷治癒を促進するためにすでに用いられている短鎖の合成分子、いわゆる模倣ペプチドは、呼吸細胞への細菌の定着能力を著しく低下させました」と Mehdi Badaoui は説明します。
「これらの発見は、 connexin 43 による細胞間コミュニケーションの調節が肺の防御機能を維持するうえで基本的な要素であることを示しています。気道機能障害の深部機序を標的とすることで、私たちの結果は追加の治療アプローチを提示し得るでしょう」と Marc Chanson は結論づけています。
出典： ジュネーブ大学
