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線維芽細胞の遺伝子プロファイルからCCL8と特発性肺線維症の関係が明らかになった
Gene profile of fibroblasts identify relation of CCL8 with idiopathic pulmonary fibrosis.
PMID: 28057004 PMCID: PMC5216573. DOI: 10.1186/s12931-016-0493-6.
抄録
背景:
特発性肺線維症（IPF）は、慢性炎症と線維化に関与する細胞の複雑な相互作用によって特徴づけられる。均質な細胞集団のグローバルな遺伝子発現を調べることで、新規の候補遺伝子を同定します。
BACKGROUND: Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is characterized by the complex interaction of cells involved in chronic inflammation and fibrosis. Global gene expression of a homogenous cell population will identify novel candidate genes.
方法:
肺組織由来の線維芽細胞（IPF8名、対照4名）の遺伝子発現をプロファイリングし、絶対的な2倍以上の変化を示す遺伝子のオントロジーと機能パスウェイを解析した（p値<0.05）。CCL8 の mRNA とタンパク質レベルはリアルタイム PCR と ELISA を用いて定量した。CCL8の局在性は免疫蛍光染色により評価した。
METHODS: Gene expression of fibroblasts derived from lung tissues (8 IPF and 4 controls) was profiled, and ontology and functional pathway were analyzed in the genes exhibiting >2 absolute fold changes with p-values < 0.05. CCL8 mRNA and protein levels were quantified using real-time PCR and ELISA. CCL8 localization was evaluated by immunofluorescence staining.
結果:
発現に差があったのは178遺伝子、10倍以上の変化を示したのは15遺伝子であった。そのうち13の遺伝子はIPFとの関連で新規なものであった。CCL8の発現はIPF線維芽細胞で22.8倍高かった。CCL8のmRNAとタンパク質の発現量は、14のIPF線維芽細胞で3倍、ELISAで9倍高かった（それぞれp=0.022、p=0.026）。BAL液中のCCL8濃度は、IPF患者86人で対照41人よりも有意に高く、非特異的間質性肺炎（n=22）、過敏性肺炎（n=20）、サルコイドーシス（n=19）を含む他の間質性肺疾患（それぞれp<0.005）も認められた（それぞれp<0.005）。IPFとNCとの鑑別精度は，カットオフ値2.29 pg/mLが80.2，0.43 pg/mLが70.7%であった．CCL8値が28.61 pg/mLを超えたIPFの被験者は、それ以下の被験者に比べて生存期間が短かった（p=0.012）。CCL8はIPFの間質にあるα-SMA陽性細胞で発現していた。
RESULTS: One hundred seventy eight genes differentially expressed and 15 genes exhibited >10-fold change. Among them, 13 were novel in relation with IPF. CCL8 expression was 22.8-fold higher in IPF fibroblasts. The levels of CCL8 mRNA and protein were 3 and 9-fold higher in 14 IPF fibroblasts than those in 10 control fibroblasts by real-time PCR and ELISA (p = 0.022 and p = 0.026, respectively). The CCL8 concentrations in BAL fluid was significantly higher in 86 patients with IPF than those in 41 controls, and other interstitial lung diseases including non-specific interstitial pneumonia (n = 22), hypersensitivity pneumonitis (n = 20) and sarcoidosis (n = 19) (p < 0.005, respectively). Cut-off values of 2.29 pg/mL and 0.43 pg/mL possessed 80.2 and 70.7% accuracy for the discrimination of IPF from NC and the other lung diseases, respectively. IPF subjects with CCL8 levels >28.61 pg/mL showed shorter survival compared to those with lower levels (p = 0.012). CCL8 was expressed by α-SMA-positive cells in the interstitium of IPF.
結論:
トランスクリプトーム解析により、いくつかの新規IPF関連遺伝子が同定された。その中で、CCL8は、鑑別診断や生存予測のための候補分子である。
CONCLUSIONS: Transcriptome analysis identified several novel IPF-related genes. Among them, CCL8 is a candidate molecule for the differential diagnosis and prediction of survival.