マ ウ ス の ブ レオ マ イ シ ン
肺
臓炎 モ デル に お ける ア ラキ ド ン酸代
謝産物
の関与
金沢 大 学 医 学 部 医学 科 内 科 学 第三講座 (主任: 松田 保 教 授)
野 村 将 春
特 発 性 問 質 性 肺 炎, 特 発 性 肺 線 維 症ほ, 原 因不 明の難 治 性 肺 疾 患である・ その研 究におい ては, ブレオマ イシ ン
(ble o mycin・ B L M ) 投 与によ る動 物モデルが頻用 さ れて いる・ = れ まで′ B L M 肺 線 維症モデル において. ア ラキ ドン酸 代謝 産
物 (a r a chido nic a cid m etabolite・ A A M) に関 する研 究は ほ と ん ど なく, その関 与を検 討し た. IC R 系 雄 性マ ウス に B L M
1 50m g/kg を静脈 内 投 与 することで肺 線 維 症モデルを作成し, B L M 投 与後2 8 日 目の肺湿 重 乱 肺/体 重 比お よ び病理組織 学 的 評価を指 標と し た・ トロ ソ ボ キサ ン A2(thr o mbo x a n e A2, T X A2) 受 容 体 括 抗 剤である S‑1 4 5 2, ペプチ ドロイコ トリェ ン
(pep tidele ukotrie n e・ PL T) 受 容 体 抵 抗 剤である A ST3 5・ 70ロ ス タグラ げ ィ ン El(pr o stagla ndin El,P G El) 誘 導 体である P G E lαC D ・ お よ び プロス タダラ げ ィ ソ Ⅰ2(P GI2) 誘導 体である O P‑4 1 4 8 3aC D を B L M 投 与 後1 4 日間腹 腔 内投 与し, その影 響を検 討し た■ S‑1 4 5 2 ほ B L M によ る肺湿 重 量の増 加(対 軋 B L M・ B L M +S‑1 4 52 1mg/kg, お よ び B L M + S‑145 2 3mg/
kg の重 量は各々・ 0・2 0 土0・0 4g・0・3 2 ±0・0 2g・0・2 6 ±0・01g,0・2 6 ± 0・Olg( 豆 ±S E)), お よ びス コ ア化し た肺 線 維 化を抑 制し た (対 軋 B L M ・ B L M +S‑1 4 5 2 1 mg/kg, お よ び B L M + S‑1 452 3m g/kg のス コア値ほ各々, 0 ± 0 息 3・2 ±0. 払 2.9士0.4息 2・5 ±0・3点)・ 検 討した その他の薬 剤 も 同様に肺の線維 化を有 意に抑制した・ し か し な が ら各 薬剤の抑 制 効果ほ部 分的なもの で
あった・ 以上の成 績よ り一 T X A2 お よ び pL T ほ肺線 維 化 形 成過 樫に関して促 進 的に作用 し, P G El お よ び P G I2は抑 制 的に作 用 して いること が 示唆さ れ た・ ま た, そ れぞれの作 用ほ部分 的であったこと か ら, 肺の線 維 化にほ A A M が複雑に関 与し てい ること が 示唆さ れ た.
K ey w ords idiopathic inte r stitial pneu m onia・idiopathic pulm o n a ry fibro sis,
1u ng inju ry, a r aChidonic acid m etabolite.
ble o m yc l n‑indu c ed
特 発性 問質 性 肺 炎 (idiopath icinte r stitialpn e u m o nia,ⅠI P ), 特 発 性 肺線 維 症(id iopathic pulm o n a ryfibr o sis,I P F ) ほ,今だ原 因 不 明で治療 法 も 確立 さ れて いない予 後不良な疾患である. し た がっ て, こ の疾 患に関 する研 究は, 呼吸 器病学にお け る重要な
もの の1 つ と なっている・ ブレオ マイ シ ン (b le o m ycin, B L M )
は, 扁 平上皮 癌や悪性リン パ腫な どの悪 性腫 瘍の治 療に広く使 わ れて い る抗 癌 剤である1 )が, その副 作用 と して ヒ トや動
物2 ト 4)に肺 線 維 症を起こすこと が知ら れて いる. そ れ ゆ え簡 便
に肺の線 維 化が作 成さ れ, その病 変が ⅠI P,I P F と類 似し ている こと か ら, こ の疾 患の研 究目的にB L M を投 与し た動 物モデル
が頻用 され ている5 )・II P,I P F, お よ び B L M 肺 線維 症モデルは
いわ ば慢性の炎 症 性 肺 疾 患であり, 従 来よ り炎 症の視 点か ら各 種サイ トカインや活 性 酸 素な どの検 討が おこな わ れ ている6) 7 ).
ト ロ ン ボ キ サ ン (thro m bo x a n e, T X ), ロ イ コ ト リ ェ ン
(1e ukotrie n e,L T), プロ スタ グラ ンディ ン (pr o stagla ndin, P G ) な どの ア ラキ ドン酸 代 謝 産 物 (a r a ch ido nic a cid m etabolite,
A A M) も炎 症 一般に関わ る重要なメディ ェーターであり,呼 吸 器系 疾 患で ほ気 管 支 喘息や急 性 呼 吸 窮迫 症 候 群な ど で詳細に倹
平 成7 年1 1月2 4 日受付, 平 成7 年1 2月28 日受 理 A b br e viatio n s :
●
A A M , ar a Chido nic acid m etabolite
討さ れて いる8 ト t 3 )・ し か し,ⅠI P.IP F , お よ び B L M 肺線 椎 症モ
デルに関し て は, 末 梢血 お よ び気 管 支 肺 胞 洗 浄 液 中の 一 部の A A M の検 出1 4'以外には ほ と ん ど研 究さ れて いみい. そこ で,
これ らのメディ ェークーの肺 線維 化 過 程へ の関 与を 明 ら かにす ること を 目的と して, B L M 肺 線維 症モデルに対 する T X,L T ,
お よ び P G の特 異 的括 抗 剤 あるいほ類 似物 質 投 与の影 響につ い て研 究し た.
対照お よび 方 法 工. 実験 動 物
I C R 系 雄性マウス (1 0 〜1 2矧 軌 体 重3 5〜4 0g, 日本ク レ ア,
東 京) を金 沢 大学 動 物 実験 施 設 内の空 調 飼 育室(室 温2 3 ± 2 ℃,
湿 度5 5・5%) にて 1 週 間 以上飼 育し, 肉 眼 的観 察によ り健 常な 動物を実 験に用いた.
Ⅱ・ B L M 単 回 静脈 内投 与に よ るマウスの肺臓 炎モ デ ル の作 製
安 井の方 法1 5 )に基づいてマウス の肺 臓 炎モデルを作 製し た.
すな わ ち B L M (日本 化 薬 東 京)を生理的食 塩 水0.2ml に溶解
B L M , bleo mycin;II P ,idiopathic inte rstitial pn eu m o nia; I P F・ idiopathic pulm onary fibr o sis; L T・ 1e ukotriene; P G, pr O Stagla ndin; pL T , Pep tide leukotrie n e; T X,
thr o mbo x a n e.
3 0 野
し, 1 匹当り B L M 1 5 0m g/kg にな る ように マウス の尾 静 脈か ら投 与し た.
Ⅲ. 肺 湿重 丑, 体 重 測 定 並 びに病 理 組 織 学 的評 価 1) 肺 湿 重 量, 体 重の測 定
B L M 投 与後2 8 日 目に マウスをベ ン ト バ ル ビター ル ナ トリ ウ ム(ダ イナポッ ト, 大 阪)5mg を腹 腔 内に注 射し て麻 酔し, 体 重 を測 定 後 腹 部を 正中 切 開し腹 部 大 動 脈を露 出さ せ切 開し て脱血 死させた. 次いで胸 腔を切 開し心肺を 一塊にして摘 出 後, 肺だ けを分離した. 肺の湿 重 量を測 定し, 1 0% ホ ルマ リンにて 24時 間 以上固定し た.
2) 病理風 紋 学 的 評 価
ホル マ リン固 定した肺を 2 4時 間以上水 道水で洗 浄 後パ ラ フィ ンブロッ クを作 製した. 厚さ 4担n の パ ラ フィ ン切 片を切り出 しス ライ ド グラ ス上に固 定し, パ ラ フ ィ ン切 片 標 本を作 製し た. 作 製し たパ ラ フィ ン切片 標 本に H E 染 色, お よ びマ ッ ソン
ヤリクロ ム染色を施した. そ れ ら を光 学 顕 微 鏡に て観 察し病理 組 織 学 的に評価し た. 肺 線 維 化の程 度は表1 のように俗 本らの
方法1 6) に従いス コア化し た. さ らにマ ウス毎に2点 以上 を 示 し た肺葉 数を総 肺 葉数で険し, 肺 葉 あた りの発 生 頻 度の百分 率を 算 出し て線 椎 化の発 生頻 度と し た.
Ⅳ. T X A2 受 容 体 括杭 剤の影 響
肺 線純 化に おける内 因 性T X A2の関 与を検 討 する た め, 特 異 的 T X A2受 容 体 括 抗 剤である S‑1 4 5 2( 塩野 義 製 薬, 大 阪) を 用
い ト以 下の5群につ いて B L M 投 与2 8 日彼の肺湿 重 量▲ 肺/体 重 比, お よ び病理組 織 学 的 評価を比 較し た.
1) S‑1 4 5 2 単 独 投 与 群(n =1 0), 2) B L M 単 独 投 与 群 (n= =1 0), 3) B L M + S‑1 4 5 2 0.3m g/kg 投 与 群 (n =1 0), 4)
B L M + S‑1 4 5 2 1 mg/kg 投 与 群 (n =1 0), 5) B L M + S‑1 4 5 2
3m g/kg 投与 群 (n =1 0). S‑1 4 5 2 は生理食塩 水0・5ml に溶 解し
B L M 投 与 後1 4 日間連 続で腹 腔 内投 与した.
V . ペプチドロイコ ト リエン (pep ti dele ukotrie n e,PL T ) 受 容 体 括 坑剤の影 響
肺 線 維 化における pL T の関 与を検 討 する た め, 特 異 的
pL T 受 容 体結 抗 剤である A S‑3 5( 東 京田辺 製 薬, 東 京) を用
い, 以 下の4 群につい てB L M 投 与 後2 8 日後の肺 湿 重 量, 肺/体 重 比, お よ び病理組 織 学 的 評価を比 較し た.
1) A S‑3 5 単 独 投 与 群 (n =1 0), 2) B L M 単 独 投 与 群 (n = 10), 3) B L M + A S‑35 1m g/kg 投 与 群 (n =1 0), 4) B L M + A S‑35 3mg/kg 投 与群 (n =1 0), A S‑3 5 は ジメチ ル ホ ル
ム ア ミドに溶 解し,B L M 投 与後1 4 日間 連続で腹 腔 内 投 与し た.
Ⅵ. P G El製 剤 投 与の影 響
P G Elを特 異 的に括 抗 する物 質が ないた め, P G El顆 似 物 質で ある P G ElaC D ( 小 野 薬 品工業, 東 京) を用い, 以下の4群につ
いて B L M 投 与後2 8 日後の肺 湿重 量, 肺/体 重 比, お よ び病理組 織 学 的 評 価を比較し た.
1) P G ElαC D 単 独 投 与 群 (n =1 0), 2) B L M 単 独 投 与 群 (n =1 0), 3) B L M + P G ElαC D O.5m g/kg 投 与群 (n =1 0), 4)
B L M + P G E.αC D l.5r ng/kg 投 与 群(n =1 0).P G ElαC D は生 理 食 塩 水0.5ml に溶 解し, B L M 投 与後1 4 日連 続で腹 腔 内投 与し た.
Ⅶ. P G I2製 剤 投 与の影 響
P G I2を特 異 的に括 抗 する物 質がきないた め,P GI2の類 似物 質で ある O P‑41 4 8 3αC D ( 小 野 薬 品工業) を用い , 以 下の4 群につ い て B L M 投 与 後2 8 日■後の肺 湿重 量, 肺/体 重 比仁お よ び病理組 織
Tab lel. T Tl e Cri teriaf br m o rp holog icai evalu atio n ofpul‑ m o n a ry 丘br o sisindu c ed b y B L M in mic e
Crit e ria
‑ (0) A bs e n c e of名br o sis
± (l)Ar e a s wi th qu e stio Tl able蔦br o sisin alv e ola r s ep ta + (2)A fbw fbciof 丘br o sis,0鮎nin s ubple u r ala r e a
≠ (4)Sc atte r edfbciof bibr o sis
≠ (6) D i 飢 配 色br o sis
Gr ade(S C O 托 S);
bcide n c e (% ) 1
Tot al s c o r e s ofspeC l m e n S h o n e m o u s e
Nu mbe r ofspe Cl m e n Sint he s a m e m o u s e
Nu mbe r ofspc c l m e n S Wi th 鎖br o sisin o n e 皿 O u S e Nu mbe r ofs匹C l m e n Sin 血e s a m e m o u s e
学 的 評 価を比 較し た.
1) O P‑4 1 4 8 3αC D 単 独 投 与 群 (n =1 0), 2) B L M 単 独 投 与 群 (n =1 0). 3) B L M + O PT4 1 4 8 3αC D O.5m g/kg 投 与 群 (n =1 0), 4) B L M + O P‑4 1 服3αC D l・5mg/kg 投 与 群 (n =1 0)・
O P‑4 1 4 8 3αC D は生 理 食塩 水0.5ml に溶 解し,B L M 投 与後1 4 日 連 続で腹 腔 内投 与し た.
Ⅷ. 統 計 処 理
得ら れ た計 測 値は, すべて平 均値±標 準 誤 差で示 し た. 得ら
れた計測 値の比 較にほ, W ilc o x o nの順 位 和 検定を使用 し, 両側
検 定で危険 率5 % 以下 をもって有 意差 あり と判 定し た.
成 績
Ⅰ. T X A2受 容 体 括 抗剤の影 響 1 . 肺 湿 重 量お よ び肺/体 重 比
図1 で 示 さ れ た よ うに , B L M 単 独 投 与 群に比 較 し て B L M + S‑1 4 52 1m g/kg,3mg/kg 投 与 群では, 肺湿 重 量, 肺/体
重 比の増 加が有 意に抑 制された. 2 . 病理麗.織 学 的 評 価
図2 で示 さ れ た よ うに , B L M 単 独 投 与 群に 比 較して ,
B L M + S‑1 4 5 2 3m g/kg 投 与 群で は肺 線維 化の程 度, 発 生 頻 度 とも 有意に低 下して いた.
Ⅰ. pL T 受容 体 括 坑 剤の影 響 1 . 肺湿 重 量お よ び肺/体 重 比
図3 で 示 さ れ た ように B L M 単 独 投 与 群に 比 較し て,
B L M + A S‑3 5 3m g/kg 投 与 群では B L M によ る肺 湿 重量, 肺/ 体 重 比の増 加が有 意に抑 制さ れ た.
2 . 病理学 的 評 価
図 4 で 示 さ れ た ように B L M 単 独 投 与 群に 比 較して ,
B L M + A S‑3 5 3m g/kg 投 与 群では肺 線 椎 化の発 生 程 度, 頻 度と も 有 意に低 下して いた.
Ⅲ. P G El類 似 物 質P G E.αC D の影 響 1 . 肺 湿 重 量お よ び肺/体重 比
図5 で 示 さ れ た ように、, B L M + P G ElαC D l.5m g/kg 投 与 群
では B L M に よ る肺 湿 重 量, 肺/体 重 比の増 加が有 意に抑 制さ
れ た.
2. 病理学 的 評 価
因6 で示さ れ た ように , B L M 単 独 投 与 群に比 較して,
B L M + P G ElαC D l.5m g/kg 投 与 群で は B L M に よ る肺 線維 化
の発 生程 度, 頻 度とも 有 意に低 下し ていた.
Ⅳ. P G Iz 類 似 物 賓0 ヤー41 4 8 3αC D の影 響 1 . 肺湿 重 量お よ び肺/体 重 比
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(A) a nd the lu ng w eightqto‑body w eight r atio (B ) in mi c e tr e ated with B L M . M ic e w e r e tr e ated with v a rio u s do s e s
(0・3, 1 a nd 3 mg/kg,intr a‑pe rito n e aly (intr ape rito n e ally,
ip)・) of S‑1 45 2 fo r 1 4 days afte rthe administr atio n of B L M (1 5 0 mg/kg body w eigh t). T he a nim als w e r e s a c rific ed at 2 8 days afte r the B L M tr e atm e nt・ Ea ch ba r r epr e s e nts
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F ig・2・ E ffe ct of S‑1 4 5 2 tr e atm e nt o n the gr ade of fibr o sis
(A) a nd thein cide n c e of fi br o sis (B)in mi c e tr e ated with B L M ・ M ic e w e r e tr e ated with v a rio u s do s e s(0.3,1 a nd 3
mg/kg,ip) of S‑1 45 2 fo r 1 4 days afte r the administr atio n Of B L M (1 50 mg/kg body w eight). T he a nim als w e r e S a C rific ed at2 8 days afte r the B L M tr e atm e nt. Ea ch ba r r epr e s e nts 真 土S E M .
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(A) a nd the lu ng w eighトto‑body w eight r atio(B)in mic e tr e ated with B L M . M ic e w e r etr e ated with v a rio u s do s e s
(l a nd 3 m g/ kg!ip) of A S‑35 fo r 1 4 days afte r the administr atio n of B L M (1 5 0 mg/kg body w eight). T he
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tr e atm e nt. Ea ch ba rr epr e s e nts 真 土 S E M .
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F ig.4. E ffe ct of A S‑3 5 tr e atm e nt o n the gr ade of fibr o sis
(A) a nd the in cide n c e of fibr o sis(B) in mic e tr e ated with B L M . M ic e w e r e tr e ated with v a rio u sdo s e s(1 a nd 3 mg/
kg,ip) of A S‑3 5 fo r 1 4 days afte r the administr atio n of B L M (1 5 0 m g/kg.body w eight). T he a nim als w e r e s a c rific ed at 2 8 days afte r the B L M tr e atm e nt. Ea ch ba r r epr e s e nts 支 ±S E M .
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F ig・5・ E ffe ct of P G ElαC D o n the w etlu ng w eight(A ) a nd
thelu ng w eight‑tO‑body w eight r atio ( B) in mic e tr e ated
With B L M ・ M ic e w e r etr e ated with v a rio u s do s e s(0.5 a nd l・5 mg/kg,ip) of P G ElαC D fo r 1 4 days afte r the ad mi nis‑ trqtio n of B L M (1 50 mg/kg body w eight). T he a nim als W e r ed s a c rific ed at 2 8 days afte r the B L M tr e atm e nt.
Ea ch ba r r epr e s e nts 支 士S E M .
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F ig・6・ E ffe ct of P G ElaC D o n the gT ade of fibr o sis(A) a nd
the in cide n c e of fibr o sis (B)i占 mic e tr e ated with B L M . M ic e w e r etr e ated wi th v a rio u s do s e s(0.5 a nd l.5 m g/kg,
ip) of P G ElaC D fo r 1 4 days afte r thq administr atio n of B L M (1 5 0 mg/kg body w eight). ・ T he a nim als w e r e
S a C rific ed at 2 8 days afte rthe B L M tr e atm e nt. Ea ch ba r r epr e s e nts 支j:S E M .