肺線維症 （PF） 間質性肺疾患は、予後不良で既存の治療法に対する反応が限られている重篤な疾患です。病気が進行するにつれて、線維性組織の継続的な蓄積により肺の構造がますます硬くなり、呼吸機能が徐々に、そして壊滅的に低下していきます。
病原メカニズムや有望な治療標的を特定する豊富な実験データがあるにもかかわらず、現在PFの治療に利用できる薬剤はごくわずかである。さらに悪いことに、これらの治療法は病気の進行を遅らせることはできても、進行を止めたり逆転させたりすることはできない。この「基礎研究から臨床応用へ」のギャップを埋めることは大きな課題となっており、その主な理由は、現在の前臨床動物モデルがヒトPFの病態進行やスクリーニング技術を完全に再現できていないことにある。
によって発行された研究 デコスター、K. 他、(2020) in 自然科学レポート これらの制約を克服するための強力なアプローチを強調しています。 縦断的バイオマーカー 前臨床モデルにおいて、治療介入を行うための早期の重要な時期を特定する。
従来のブレオマイシンモデルの代わりに、研究者たちは シリカ誘発性PFモデルなぜなら、シリカへの曝露は、ヒトの肺線維症（PF）により近い、持続的で治癒しない線維症を引き起こすからです。これにより、疾患の経過期間が長くなり、長期的な疾患進行や新しい治療法の有効性を試験するのに非常に効果的になります。
実験的にシリカ誘発性PFの進行を監視するために、研究チームは縦断的データを用いた。 マイクロコンピュータ断層撮影（マイクロCT）この非侵襲的な画像診断技術により、彼らは2つの主要なバイオマーカーを抽出することができた。
非換気肺容量： 線維化病変の程度を示すバイオマーカーとして機能する。
肺の空気量： 残存肺機能のバイオマーカーとして機能する。
全体として、スキャン結果から、生理食塩水投与対照群と比較して、シリカ誘発モデルでは、空気を含む肺容積と空気を含まない肺容積の両方が有意に増加していることが明らかになった。
マイクロCTの所見が真の生理学的変化を正確に反映していることを確認するため、研究者らは画像データを、終点における肺力学、炎症評価、および組織病理学的分析と相互検証した。
彼らは フレキシベントシステム 各目標エンドポイントにおける肺機能全体を詳細に特徴づけるため、非侵襲的なマイクロCTバイオマーカーと臨床的な肺力学および生物学的指標との間に強い相関関係が認められた。
| マイクロCTバイオマーカー | 相関肺力学（flexiVent） | 相関する生物学的指標 |
| 総肺容量 | 組織ヒステリシス | 無し |
| 非換気肺容量 | 臨床応用可能な血流制限 | BALタンパク質、血清タンパク質、ヒドロキシプロリン |
| 肺の空気量 | 吸気容量 | 無し |
この研究は、 インビボの マイクロCTで得られた縦断的バイオマーカーを用いることで、疾患進行の確実な特定と定量化が可能になります。高度な画像診断と精密な肺力学検査（flexiVentなど）を組み合わせることで、研究者はシリカ誘発性肺線維症の経時的な追跡を成功裏に行うことができます。最終的に、これらの応用可能性の高い手法を活用することで、前臨床線維症モデルとヒト臨床試験との間のギャップを埋め、より効果的な肺線維症治療への道が開かれます。
Dekoster、K.、他。 （2020）。 科学報告書、10：16181。 縦方向のマイクロコンピュータ断層撮影法由来のバイオマーカーは、珪肺症マウスモデルにおける未解決の肺線維症を定量化します.
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