Nintedanibは、ブレオマイシン誘発肺線維症におけるGRK2の活性化を介して好中球の走化性を低下させる

Nintedanib Reduces Neutrophil Chemotaxis via Activating GRK2 in Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis.

• Wei-Chih Chen
• Nien-Jung Chen
• Hsin-Pai Chen
• Wen-Kuang Yu
• Vincent Yi-Fong Su
• Hao Chen
• Huai-Hsuan Wu
• Kuang-Yao Yang

抄録

好中球は特発性肺線維症（IPF）の肺胞炎に関与している。しかし、その発症機序はまだよくわかっていない。ニンテダニブはIPFにおいて抗線維化作用と抗炎症作用を有する。本研究では、ブレオマイシン（BLM）誘発性肺線維症における好中球走化性に対するニンテダニブの調節機構を検討した。ブレオマイシン気管内注射（1.5 U/kg）の24時間後にニンテダニブを雄性C57BL/6マウスに経口投与した。肺の病理組織学的所見、サイトカインの発現、好中球の走化性の調節シグナル伝達経路を解析した。また、in vivoで養子性好中球移植を行ったマウスモデルを用いて、ニンテダニブの効果を調べた。ニンテダニブはBLM誘発肺線維症の病理組織学的変化と好中球遊走性を有意に減少させた。ニンテダニブは、BLM誘発性肺線維症における末梢血好中球のケモカイン（C-X-Cモチーフ）受容体2（CXCR2）および超後期抗原4（VLA-4）発現のダウンレギュレーション、およびGタンパク質共役型受容体キナーゼ2（GRK2）活性のアップレギュレーションを媒介していた。また、ニンテダニブは血管細胞接着分子1（VCAM-1）の発現低下による内皮細胞の活性化を減少させた。また、好中球の走化性を調節するニンテダニブの効果は、in vivoで養子性好中球移植を行ったマウスモデルでも確認された。結論として、ニンタニブは好中球の走化性と内皮細胞の活性化を低下させ、BLM誘発肺線維症の重症度を調節する。これらの効果は、GRK2活性の亢進、好中球におけるCXCR2およびVLA-4発現の低下、内皮細胞におけるVCAM-1発現の低下と関連している。

Neutrophils are involved in the alveolitis of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). However, their pathogenic mechanisms are still poorly understood. Nintedanib has antifibrotic and anti-inflammatory activity in IPF. This study aimed to investigate the regulatory mechanism of nintedanib on neutrophil chemotaxis in bleomycin (BLM)-induced pulmonary fibrosis. Nintedanib was administered via oral gavage to male C57BL/6 mice 24 h after a bleomycin intratracheal injection (1.5 U/kg). Lung histopathological findings, the expression of cytokines, and the regulatory signaling pathways of neutrophil chemotaxis were analyzed. The effect of nintedanib was also investigated in a mouse model with adoptive neutrophil transfer in vivo. Nintedanib significantly decreased the histopathological changes and neutrophil recruitment in BLM-induced pulmonary fibrosis. Nintedanib mediated a downregulation of chemokine (C-X-C motif) receptor 2 (CXCR2) and very late antigen 4 (VLA-4) expression, as well as an upregulation of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2) activity in peripheral blood neutrophils in BLM-induced pulmonary fibrosis. Nintedanib also decreased the activation of endothelial cells by the decreased expression of vascular cell adhesion molecule 1 (VCAM-1). The effect of nintedanib on regulating neutrophil chemotaxis was also confirmed by a mouse model with adoptive neutrophil transfer in vivo. In conclusion, nintedanib reduces neutrophil chemotaxis and endothelial cell activation to regulate the severity of BLM-induced pulmonary fibrosis. These effects are associated with an enhancement of GRK2 activity and a reduction in CXCR2 and VLA-4 expression on neutrophils and a decrease in VCAM-1 expression on endothelial cells.