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喘息は世界中で蔓延しており、通常は人生の早い段階で発症します。 これは、慢性的かつ不均一な複雑な疾患であり、その原因は、遺伝、ウイルス、肥満、およびさまざまな環境要因 (タバコの煙、汚染、吸入された空中浮遊抗原曝露など) など、多因子です。
その複雑な病因を考えると、臨床的に関連する動物モデルの開発にアプローチするには多くの方法があります。 この記事は、喘息の前臨床モデルの開発と評価で肺研究者を支援するために、現在の文献の高レベルの要約を提供します。
前臨床モデルは、研究中の疾患の臨床症状を再現するように設計されています。 喘息の場合、複数の表現型が特定されているため、これは困難な作業です。 臨床症状、刺激に対する生理学的反応、環境トリガー、遺伝子バイオマーカーなど、複製すべき要素は数多くあります。1.
喘息の主な特徴には、可逆的な気流閉塞、気道過敏性、気道炎症、粘液過剰分泌、および気道リモデリングが含まれます。 これらの表現型は、炎症プロファイルによって異なり、疾患が気道過敏性（AHR）反応として急性型で現れる場合、または慢性型で現れる場合は、肺の構造と機能に恒久的な変化をもたらします。1.
Mullane と Williams (2003) は、喘息の理想的な動物モデルを次のように説明しています。
ほとんどの動物は自然に喘息疾患を発症することはなく (まれな猫と馬の例外を除く)、病気を発症しやすくなるために人間の介入が必要です。5. 歴史的に、モルモットは感作されやすく、自然な AHR 反応を示すため、最も人気のあるモデルでした。9. 1990 年代初頭に喘息のマウスモデルが開発され、急速に最も広く使用されている前臨床モデルになりました。8 BALB/c、C57BL/6、および A/J マウスは、免疫学的に Th-2 に偏っていると考えられているため、BALB/c マウスが最も人気のある現在の好ましい系統です。1. マウスは、便利で低コストであり、さまざまなトランスジェニック モデルが研究に利用できるため、理想的です。 マウスは、喘息の発症メカニズムの現在の理解に大きく関与しています5.
猫、犬、ヒト以外の霊長類、さらには馬などの大型動物も喘息の研究に使用されてきました。 特に非ヒト霊長類は、おそらく驚くことではないが、初期および後期の気管支収縮反応と同様の気道好酸球増多症の増加とともに、ヒトで観察されたアレルゲン攻撃に対して同様の反応を示す. ただし、より大きな被験者でよく見られるように、霊長類の使用は費用がかかり、労働集約的であり、感作モデルの開発には 18 か月以上かかる場合があります。5.
単一の前臨床モデルで臨床喘息を完全に再現することはできませんが、さまざまな動物モデルを使用して疾患の特定の側面を評価できます (表 1)。
表 1: 喘息の前臨床評価における小動物と大動物の比較
オボアルブミン (OVA)、イエダニ (HDM) など、喘息モデルの開発に使用されるアレルゲンが数多くあります。 コナヒョウヒダニ(Der p) または D. ファリネ (Der f))、菌類 (アスペルギルス・フミガタス,アルテルナリアアルテルナタ）、ゴキブリエキス、 回虫 抗原、 cオットンダスト、ブタクサ、ラテックス (パラゴムノキ）。 選択するアレルゲンは、再現する条件に依存し、個別にまたは組み合わせて使用できます7. 現在実験的に使用されている最も一般的なアレルゲンは、OVA と HDM です。 この文書に要約されている、 Th-2 を介した炎症反応を引き起こす能力に基づいています。
臨床喘息にはさまざまな病因、環境トリガー、およびエンドタイプがあり、動物モデルがヒト疾患を模倣することは困難です。 しかし、動物モデルは、疾患の病因を理解し、臨床試験の前に治療的介入をテストする能力において重要な役割を果たします。
前臨床喘息モデルには、動物モデルとヒトの生理学的違いの検証と理解が必要です。 喘息マウスモデルを開発および検証する際のいくつかの注目すべき考慮事項は次のとおりです。
