注目ポイント
– プロスタグランジンI2受容体（Prostaglandin I2 receptor, IP）の活性化は、肺胞上皮2型（alveolar type 2, AT2）細胞の肺胞上皮1型（alveolar type 1, AT1）細胞への転分化において重要である。
– IP受容体の活性化は、異常なJUNシグナルを抑制し、p53依存性のAT1関連遺伝子発現を増強する。
– AT2細胞特異的な条件付きIP受容体ノックアウトは、マウスモデルにおける肺損傷と線維化を悪化させる。
– セレキシパグによるIPの薬理学的活性化は、特発性肺線維症（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）において肺修復を促進し、線維化を軽減する。
研究背景
肺胞上皮の完全性は、正常な肺機能の維持および損傷後の組織修復に不可欠である。肺胞上皮2型（AT2）細胞は前駆細胞として機能し、ガス交換に必須な肺胞上皮1型（AT1）細胞へ転分化する能力を有する。この再生過程の障害は、肺胞上皮損傷、異常修復、進行性線維化を特徴とする特発性肺線維症（IPF）などの慢性肺疾患に大きく寄与する。AT2からAT1への転分化の生物学的意義は認識されている一方で、この過程を制御する分子機構はなお十分に解明されていない。プロスタグランジンシグナル伝達、特にプロスタグランジンI2受容体（IP）を介する経路は、炎症および血管緊張の調節に関与することが知られているが、肺胞上皮再生における役割は十分に明らかにされていない。
研究デザイン
本トランスレーショナル研究では、肺胞再生におけるIP受容体の役割を検討するため、in vitroおよびin vivoの両アプローチを用いた。一次肺胞オルガノイド培養を用いてAT2からAT1への転分化をモデル化し、IPの薬理学的調節の影響を評価した。ブレオマイシンおよびリポ多糖（lipopolysaccharide, LPS）により誘導したマウス肺損傷モデルを用い、急性肺障害および線維形成を再現した。遺伝学的手法としては、AT2細胞におけるIP受容体の条件付きノックアウトを行い、細胞自律的作用を明らかにした。さらに、単一細胞RNAシーケンス（single-cell RNA sequencing, scRNA-seq）およびATAC-seqを含むマルチオミクス解析と生化学的アッセイにより、IP受容体活性に関連する下流シグナル伝達および転写制御を評価した。選択的IPアゴニストであるセレキシパグによる介入では、マウスモデルおよびIPF患者由来の一次ヒト細胞の双方で治療可能性を検証した。主要評価項目は、肺胞上皮再生、線維化の程度、および転分化の分子マーカーであった。
主要所見
本研究により、移行期AT2細胞が機能的なAT1細胞へ移行する過程を制御することで、IP受容体が肺胞上皮修復に中心的な役割を果たすことが示された。患者由来の移行期AT2細胞の解析では、IP受容体発現とAT1関連遺伝子シグネチャーの濃縮との間に強い相関が認められ、IPがヒトIPF病態における重要な調節因子であることが示唆された。
薬理学的阻害またはIPの遺伝学的欠失は、肺胞オルガノイド系におけるAT2からAT1への転分化能を低下させ、IPシグナルが再生能を増強することを確認した。in vivoでは、AT2細胞における条件付きIPノックアウトにより、ブレオマイシンまたはLPS曝露後の肺損傷および線維性リモデリングが著明に増悪した。これには上皮再生の低下が伴い、肺胞修復におけるIPの保護的役割が裏付けられた。
機序的には、IP受容体欠損により、AP-1転写因子複合体の構成要素であるJUNの制御不能な活性化が生じ、p53依存性のAT1特異的遺伝子転写が抑制された。IP活性化は、蛋白キナーゼA（protein kinase A, PKA）を介したMAP3K5の抑制を促進することでこの過程に拮抗し、JNK/JUN経路を抑制しつつ、肺胞分化に必須なp53媒介性遺伝子発現を増強した。
治療面では、マウスへのセレキシパグ投与により肺胞上皮再生が促進され、線維化負荷が軽減されたことから、トランスレーショナルな有用性が支持された。さらに、IPF患者由来の一次ヒトAT2細胞に対するIPアゴニストのex vivo処理では、AT2からAT1への転分化が著明に増加し、臨床応用の可能性が示された。
専門家コメント
本研究は、プロスタグランジンI2受容体が肺胞上皮の恒常性維持および修復を担う主要な制御因子であることを、多層的なエビデンスにより強固に示している。JUN/p53シグナル軸の解明は、IP受容体活性化が肺胞バリア回復に必要な細胞可塑性をどのように精緻に調節するかについての機序的洞察を提供する。これらの知見は、上皮前駆細胞動態が線維性肺疾患の中心的要素であるとする新たな概念や、修復促進を実行可能な治療戦略として位置づける考え方とよく整合する。
一方で、肺損傷および修復に関与する他のシグナルネットワークとIP受容体との相互作用については、なお十分に解明されておらず、追加検討が必要である。さらに、有望ではあるものの、これらの知見を臨床応用へ移行するには、慢性肺疾患患者集団におけるセレキシパグの薬物動態および安全性を慎重に評価する必要がある。
結論
プロスタグランジンI2受容体は、JUN/p53経路の調節を介してAT2からAT1への転分化を統御することにより、肺胞再生のマスター制御因子として位置づけられる。この経路を標的とすることは、肺上皮修復を促進し、特発性肺線維症などの病態における線維化を抑制する、新規かつ有望な治療戦略となる。今後の研究では、複雑な肺微小環境におけるIP受容体シグナルの理解をさらに深めるとともに、関連肺疾患における選択的IPアゴニストの臨床試験を検討すべきである。
資金提供および臨床試験
原著抄録には、資金提供元および臨床試験登録に関する詳細は記載されていなかった。
参考文献
Yu T, Liu J, Ma Y, Wang L, Wang Y, Pan T, Chen P, Liu Q, Wang JW, Chen H, Wu X, Chen J, Hu X, Tao B, Shen Y. Prostaglandin I2 receptor activation promotes alveolar regeneration via the JUN/p53 pathway. Am J Respir Crit Care Med. 2026 Jul 1;212(7):1467-1482. PMID: 42085259.