COPDおよび肺がんにおける環境汚染物質

疫学研究では、入院率と大気微粒子 (PM10 および PM2.5) などの環境汚染物質への曝露との間に統計的に有意な相関関係があることが記載されています。 人間の健康に対する有害性は、化学組成と粒子サイズの両方によって異なります。 粒子状物質への慢性的な曝露は、肺がんのリスクを高めるだけでなく、呼吸器疾患や心血管疾患を発症するリスクの一因となります。 実際、粒子状物質はクラス 1 の発がん物質として広く認識されています。 微粒子は、多環芳香族炭化水素 (PAH) などの他の汚染物質を肺に運ぶ能力があるため、人間の健康に有害です。 特に、PAH は炎症性メディエーターと酸化ストレスの放出を誘導する能力があるため、肺損傷を引き起こします。 これらの事象は肺胞実質の再構築と破壊をもたらし、どちらも喘息、COPD、肺線維症、肺がんなどの呼吸器疾患の発症と進行に関与します。 したがって、肺疾患の素因と悪化、呼吸器感染症の発症、発がん過程における環境汚染物質の関与は明らかです。 さらに、環境汚染物質に関連する酸化ストレスによって DNA 損傷が誘発される可能性があります。 最近、特に酸化ストレスの影響を受けやすい、G-quadruplex (G4) として認識される、型破りな DNA 構造が特定されました。 実際、グアニンに富んだ DNA 配列は、ゲノム全体に点在するグアニン残基よりもヒドロキシルラジカルとの反応性が高く、G4 レベルでの酸化損傷 (8-oxo-dg) 形成により熱安定性が低下することが知られています。 生理学的および病理学的プロセスにおける G4 の役割と、ミトコンドリア DNA、テロメアおよびプロトプロモーター癌遺伝子における G4 の存在を考慮すると、汚染物質に関連する酸化ストレスに対する細胞応答機構への潜在的な関与を調査することは興味深い。 汚染物質によって誘発される酸化ストレスは、ミトコンドリアの完全性を変化させ、ミトコンドリアの機能不全を引き起こす可能性があることが知られています。 最近の証拠は、自然免疫、アポトーシス、代謝が主にミトコンドリアの活性によって調節されていることを示しています。 次に、正常なミトコンドリア活性は、炎症過程、感染症、喫煙、および「環境攻撃」によって影響を受ける可能性があり、機能不全を引き起こす構造変化やタンパク質発現を通じてそのような刺激に反応する可能性があります。 自然免疫応答制御および適応免疫応答制御へのミトコンドリアの関与は、呼吸器疾患の発症における汚染物質の役割を裏付けています。 実際、ミトコンドリアの機能と完全性は、呼吸器疾患で主要な役割を果たす T 細胞の分化のエフェクター段階と記憶段階の両方にとって重要です。 これに関連して、PD-1/PD-L1 免疫チェックポイントは、免疫系の恒常性を促進するために不可欠です。 実際、それらは自己寛容に関与しており、臓器や組織への付随的損傷を制限しながら効果的な免疫応答を調整することに関与する一連のリガンド-受容体相互作用で構成されています。 呼吸器疾患に関連したPD-1/PD-L1経路の研究における私たちの研究グループの貢献は、この経路が肺がんだけでなくCOPDなどの慢性肺疾患でも変化していることを観察し、意味のあるものでした。 現在、多くの呼吸器疾患の病因における環境汚染物質、ミトコンドリア機能障害、PD-1/PD-L1 軸の役割は認識されているが、根底にある分子相互関係と汚染物質がミトコンドリアに影響を与えるメカニズムをさらに解明することは有用である。完全性と免疫チェックポイント。