# 炎症性疾患
## （3）炎症と気道ムチン

東京女子医科大学呼吸器内科学講座

㘶山第山蒝

(受理 2020 年 7 月 7 日)

Inflammatory Disease

(3) Role of Airway Mucins in Inflammatory Lung Diseases

## Kiyoshi Takeyama

Department of Respiratory Medicine, Tokyo Women's Medical University, Tokyo, Japan

Homeostasis of the airways is maintained through a mucociliary clearance, which is a biological defense system that traps inhaled fine particles with mucus and eliminates them from the lower respiratory tract by ciliary movement. However, in airway inflammation, mucin gene expression in mucus-producing cells is stimulated by various inflammatory mediators, cytokines, growth factors, and reactive oxygen species that are produced by recruited inflammatory cells, such as neutrophils and eosinophils, thereby increasing the production and secretion of airway mucus. On the other hand, the ciliary transport function is remarkably impaired by inflammatory epithelial cell damage and changes in the biophysical properties of mucus, resulting in an airway hypersecretory condition. In particular, mucin 5AC, which is produced by goblet cells, plays a central role in the formation of mucus plugs, which contributes to the poor prognosis of airway hypersecretory diseases. Recently, a molecular biological analysis of airway mucins revealed the function, distribution, and gene regulatory mechanism of mucin in various pathological conditions of airway inflammation. This paper reviews the mechanism of action underlying airway hypersecretion and its therapeutic approaches in airway inflammatory diseases.

Key Words: mucin, MUC5AC, MUC5B, goblet cell, epidermal growth factor receptor (EGFR)

## はじめに

気道に吸入された外来異物は気道粘液によって捕捉され, 線毛運動によって気道外に排出されている. この永続的な粘液の新陳代謝は, 肺内環境の恒常性維持に主要な役割を果たしている。気道粘液中の固形成分は, 高分子糖タンパク質ムチンであり, mucin 5AC（MUC5AC）と mucin 5B (MUC5B) がおもに含有されている。両ムチンは，健常時には気道の物理化学的バリアとして自然免疫の一端を担ってい る. しかし, 炎症時には産生量が著しく増加するこ とで疾患の予後を悪化させる。近年, MUC5AC 遺伝子の発現増強が気道過分泌病態の形成に中心的役割 を担うことがわかってきた。本稿では気道ムチンに 焦点をあて，炎症性肺疾患における気道過分泌病態

Corresponding Author: 武山 廉 $₹$ 162-8666 東京都新宿区河田町 8-1 東京女子医科大学呼吸器内科学講座

E-mail: takeyama.kiyoshi@twmu.ac.jp

doi: $10.24488 /$ jtwmu.90.4_71

Copyright (C) 2020 Society of Tokyo Women's Medical University. This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution License (CC BY), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original source is properly credited.

Figure 1 Mucociliary transport system in the lower airways.

Two major secreted mucins, MUC5B and MUC5AC, form a gel layer with distinct morphological structures. MUC5B is secreted by submucosal glands as strands. MUC5AC is secreted by goblet cells as threads and thin sheets. After being secreted onto the airway surface, the two mucins associate to form a gel layer where MUC5B strands are partially bundled by MUC5AC sheets. These distinct morphological structures may contribute to efficient mucociliary transport. Based on reference 4.

発現メカニズムとその治療について概説する。

## 1. 気道粘液線毛輸送系

気道は，粘液と線毛が協調して作用し，外因性お よび内因性の有害物質を排除している。この粘液線毛輸送による防御効率は, 気道分泌細胞から産生さ れる糖タンパク質ムチン, 気道上皮細胞の能動イオ ン輸送により調節される水分, そして線毛細胞によ る線毛運動により規定されている ${ }^{1)}$. 気道管腔内は全域にわたり気道粘液によって 2 層性に被覆されてい る. 上層のゲル層（ムチン）は, 物理的バリアとな り病原微生物・有害粒子を捕捉している.このゲル 層は, 下層のゾル層（水分）内を線毛が 12 15 回/秒でストロークすることで喉頭方向へと輸送・排出 されている2). 気道粘液中のムチンは, 粘膜下腺の粘液細胞から産生される MUC5B が最大量を占めて いる. 次いで, 杯細胞から産生される MUC5AC と MUC5Bがこれに加わっている ${ }^{3}$. 近年，両ムチンは 気道粘液中で明確な分布形態を示すことが明らかに なった。これは粘液細胞から鎖状に分泌される MUC5B を，シート状になった MUC5AC が束ねる ようにしてゲル層を形成することで規定されている
(Figure 1) ${ }^{4)}$.

## 2. 炎症性肺疾患と気道分泌

気道過分泌を特徵とする炎症性肺疾患では, 粘液線毛輸送機能の低下が病態発現に関与している。ま ず，疾患増悪因子であるアレルゲン，夕バコ煙，細菌，ウイルスは，気道上皮の剝離，脱落，浮腫を惹起して線毛機能を低下させる。一方, 気道に集積し た炎症細胞は, 炎症性メディエーター, サイトカイ ン，成長因子，オキシダントを放出することで杯細胞の過形成化と粘膜下腺の肥大化を促進する。これ らの変化により, 炎症局所ではムチンの過剩産生と 排出低下をきたし, 粘稠度の高い粘液が気道腔内に 貯留する。貯留粘液は, 壊死細胞から放出される DNA や線維状アクチン (F-actin)によってさらに硬化する ${ }^{5}$. 近年, MUC5AC と MUC5B について, 炎症病態における役割が明らかになってきた．MUC5 $\mathrm{AC}$ は, 粘液栓の形成や気道過敏性の獲得に関与し ており, 気道過分泌病態の発現に中心的な役割を果 たしている ${ }^{677}$. 一方, MUC5B は, 肺胞マクロファー ジの成熟と抗菌活性サイトカイン interleukin (IL)23 の産生を担う生体防御に不可欠なムチンであ る）しかし，肺線維症では，MUC5B が細気管支一肺胞上皮領域で過剩発現し, 蜂巣肺の形成に関与する ことが明らかになってきだ (Figure 2)。この MUC $5 \mathrm{~B}$ 過剩産生には, 小胞体ストレスのセンサータンパ クである endoplasmic reticulum-to-nucleus signaling 2 (ERN2) を介したX-box-binding protein 1 (XBP1S) 発現増強が関与している9).

1）好中球性炎症と気道ムチン

好中球性炎症を主体とする慢性閉塞性肺疾患 (chronic obstructive pulmonary disease: COPD), びまん性汎細気管支炎 (diffuse panbronchiolitis： DPB), 気管支拡張症では, 気道への細菌定着やタバ コ煙暴露によって気道上皮における IL-8 発現が増強する ${ }^{10}$. これにより, 好中球は気道に遊走し, 活性化した好中球からエラスターゼやオキシダントが放出される。好中球からのエラスターゼ放出は, 気道上皮を通過する好中球が cluster of differentiation 11a（CD11a）を介して杯細胞と接着することで誘導 されている ${ }^{11122}$. 好中球由来の炎症産物は, ヒト粘膜下腺，杯細胞に対する強力なムチン分泌 (脱顆粒)刺激因子 ${ }^{1314}$ であるだけではなく，杯細胞における MUC5AC 遺伝子発現を増強することで過分泌病態 に関与している ${ }^{151616}$. 実際, 重症 COPD 患者では喀痰中の MUC5AC 含有量は非喫煙者の 10 倍高値であ

Figure 2 Role of airway-secreted mucins in health and disease.

Homeostasis of airway epithelium is maintained by two major gel-forming mucins, MUC5B and MUC5AC. Both mucins act as a biological defense in a healthy state. However, during airway inflammation, excessively produced mucins impair mucociliary transport. MUC5B is involved in the honeycomb formation, and MUC5AC is involved in both mucus plug formation and airway hyperresponsiveness.

Figure 3 Correlation between EGFR immunoreactivity and MUC5AC production in airway epithelium.

EGFR immunoreactivity of airway epithelial cells showed a significant positive correlation with the area of MUC5AC-positive staining in airway epithelium ( $\mathrm{r}=0.725, \mathrm{p}<0.0001$ ).

Reprinted with permission of the American Thoracic Society.

Copyright (C) 2020 American Thoracic Society. All rights reserved.

Takeyama K, Fahy JV, Nadel JA: Relationship of epidermal growth factor receptors to goblet cell production in human bronchi. Am J Respir Crit Care Med 163: 511-516, 2001.

The American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine is an official journal of the American Thoracic Society.

ることが報告されている ${ }^{17)}$. 好中球性炎症に起因す る気道ムチンの増加は, 疾患の重症度や予後に関わ る重要な因子と考えられる ${ }^{18}$.
2）好酸球性炎症と気道ムチン

喘息は慢性の好酸球性気道炎症を主体とし, 気道

上皮では杯細胞の過形成が認められる. この杯細胞

Figure 4 Mechanism of mucus plug formation in patients with asthma. High levels of IL-13 result in increased production of MUC5AC in goblet cell. The secreted MUC5AC-containing mucus gels tether to the goblet cells. IL-13 also increases transport of thiocyanate into the airways. The thiocyanate reacts with oxidants induced by activated eosinophils, thereby promoting crosslinking of MUC5AC in airway lumen. Both epithelial tethering and crosslinking of MUC5AC contribute to mucus plug formation in patients with asthma.

への分化誘導には type 2 T helper cell (Th2) サイト カインが関与しており，なかでもIL-13 はその中心

MUC5AC 産生量と epidermal growth factor receptor（EGFR）の発現量に有意な正の相関が示されて いる $(\text { Figure 3 })^{23}$. 気道に集積した好酸球は EGFR リガンドである transforming growth factor alpha (TGF $\alpha$ )の産生細胞であり ${ }^{24)}$, さらに, plateletactivating factor（PAF）の産生を介してMUC5AC 遺伝子の発現増強に関与している ${ }^{25)}$. 近年, 気道好酸球数と粘液栓の程度には正の相関関係がみられるこ とが CT 画像を用いた粘液栓のスコア化によって示 された26). 粘液栓の形成には, 杯細胞から脱顆粒した MUC5AC が気道上皮に繋留し ${ }^{27)}$, IL-5 によって活性化された好酸球から生じる酸化ストレスと, IL-13 によって気道腔に流入した thiocyanate との相互作用で MUC5AC が重合化する，などの機序が示唆さ れている28 (Figure 4)。一方, MUC5B は, 好酸球に 発現する sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin-F（Siglec-F）と結合することで好酸球にアポ トーシスを誘導し，抗炎症的に作用することが示さ れている ${ }^{29}$.

## 3. 気道炎症におけるムチン MUC5AC 発現調節

気道炎症では, 炎症性サイトカイン, 成長因子, タンパク分解酵素, 酸化ストレスなどが MUC5AC 遺伝子発現増強因子として報告されている ${ }^{30}$. 主要 な MUC5AC 発現調節経路には, EGFR 経路と IL-13 経路が同定されている ${ }^{2}$. 上記刺激は, 直接的もしく は間接的に両経路を活性化して MUC5AC 発現を増強する（Figure 5).

## 1) EGFR 経路

EGFR は健常成人の気道上皮ではほとんど発現が 認められない. しかし, 炎症時には, tumor necrosis factor alpha（TNF $\alpha ）$ によって発現が増強すること が報告されている ${ }^{31132}$. EGFRリガンドは， TGF $\alpha$, amphiregulin が好酸球やマスト細胞から産生され ている ${ }^{24333}$.また TGF $\alpha$ は, 好中球由来のエラスター ゼや酸化ストレスによるduox1/TNF $\alpha$-converting enzyme (TACE) 活性化を介して気道上皮からも切離される ${ }^{34}$. 気道炎症では, EGFR 経路の活性化に必要な受容体とリガンドがともに増加することで MUC5AC 発現が強力に誘導される。またEGFR 経路には, タバコ煙や好中球由来の酸化ストレスによ るリガンド非依存的な活性化機序が存在する ${ }^{15355}$.

Figure 5 Signaling pathways of airway MUC5AC expression by inflammatory cells.

Recruited inflammatory cells are involved in MUC5AC expression via the IL-13 and EGFR pathways. In the IL13 pathway, Th2 cell-derived IL-13 enhances SPDEF expression via JAK/STAT6, which subsequently enhances TMEM16A and CLCA1 expression, and FOXA2 inhibition, resulting in up-regulation of MUC5AC expression. The EGFR pathway is activated by EGFR ligands produced by eosinophils and mast cells. TGFo is also cleaved from epithelial cells due to DuoX1-TACE activation caused by neutrophil-derived elastase and ROS. HIF-1, FOXA2, TMEM 16A, and CLCA1 are commonly involved in both EGFR and IL-13pathways.

## 2) IL-13 経路

IL-13 はアレルギー性過分泌疾患における気道上皮杯細胞化生に主要な役割を果たしている.しかし, MUC5AC 遺伝子プロモーターには IL-13 の情報伝達分子である signal transducer and activator of transcription 6（STAT6）結合部位は存在していな $い^{36)}$.したがってMUC5AC 遺伝子発現誘導には STAT6を介した中間ステップが必要と考えられ る. 現在, IL-13 誘導性の MUC5AC 発現は, janus kinase 1（JAK1)/STAT6を介して sam pointed domain-containing ETS transcription factor （SPDEF）の発現が増強し ${ }^{37) 38)}$, (1)粘液産生抑制に関与する転写因子 the forkhead box transcription factor (FOXA2) を抑制する ${ }^{39)}$, (2)カルシウム活性化ク ロライドチャネルである transmembrane member 16A (TMEM16A) 40) とその関連タンパク calciumactivated chloride channel regulator 1 (CLCA1) ${ }^{41} の$発現を増強し, mitogen-activated protein kinase13 （MAPK13）を活性化する ${ }^{42}$, などの経路が有力視さ れている.

## 3）EGFR 経路と IL-13 経路の関連性

IL-13 は, in vitro では気道上皮細胞からの EGFR リガンドの発現を誘導していない ${ }^{39)}$. しかし, in vivo では炎症病態を誘導することで EGFRリガンドが 増加し, MUC5ACの産生を促進することが報告さ れている ${ }^{43}$. 現在, IL-13, EGFR 両経路に共通する MUC5AC 発現調節分子として, MUC5AC 遺伝子プ ロモーターに接続領域を有する hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1 ${ }^{3644)}$, FOXA2 $2^{39)}$, TMEM16A ${ }^{4045)}$, $\mathrm{CLCA1}^{41}{ }^{46)}$ などが同定されている. 両経路は共通す る転写因子を介して MUC5AC 産生を調節している ものと考えられる（Figure 5).

## 4. 気道過分泌の治療

気道過分泌の治療ストラテジーには, 要因の除去,粘液排出促進, ムチン産生および分泌抑制, 水分調節, 抗炎症などが挙げられる（Table 1). 現行の治療では, 気道粘液の排出促進薬(去痰薬), マクロラ イド薬, 抗コリン薬, 理学療法などが主流である.去痰薬は, 粘液の溶解, 修復, 潤滑を行うことで排出効果を促進する作用がある。また， 14 および 15 員環マクロライド系抗菌薬は, 抗菌作用以外に気道分泌量減少, ムチン産生抑制, 線毛運動賦活化など の作用を併せ持つことが報告されている ${ }^{47) \sim 49)}$. 気管支拡張薬である抗コリン薬は, 気道粘液の減少効果 を有することが基礎および臨床研究により明らかに されている ${ }^{5051)}$. 一方, 気道粘液の病的過剰産生の制御には MUC5AC の発現抑制が有効である可能性が 示唆されている. MUC5AC 遺伝子の発現調節経路を 阻害する薬剤の効果は, 様々な過分泌病態を模倣し た細胞, 動物モデルで確認されている ${ }^{52)-57)}$. ムチンの 分泌抑制には, 杯細胞の脱顆粒を調節するタンパク で ある myristoylated alanine-rich C-kinase substrate (MARCKS) の阻害薬や TMEM16A 阻害薬の 効果が期待されている ${ }^{58) ~ 60) . ~}$

## 結語

ムチンは気道粘液の主要な構成成分であり, 粘液線毛クリアランスに不可欠な要素である。しかし,気道炎症では過剩に産生され，過分泌病態を惹起す る. とくに杯細胞における MUC5AC 過剰発現は, 本病態の中心的役割を担っている. 気道 MUC5AC 遺伝子発現に関与する刺激因子と調節経路の詳細が明 らかになり, 近い将来, ムチン産生抑制を治療スト

Table 1 Potential therapeutic targets to treat airway hypersecretion.

 & \\

Currently, stimulation of mucus discharge (mucolytics) is a common treatment strategy for airway mucus hypersecretion. The development of an inhibitor of MUC5AC production is expected in the near future.

EGFR-TKI, epidermal growth factor receptor-tyrosine kinase inhibitor; SPDEF, Sam pointed domain-containing ETS transcription factor; CLCA1, calcium-activated chloride channel regulator 1; MAPK13, mitogen-activated protein kinase13; HIF-1, hypoxia-inducible factor-1; MARCKS, myristoylated alanine-rich C-kinase substrate; HSP-70; heat shock protein-70.

## ラテジーとする選択的な MUC5AC 阻害薬の開発が期待される.

## 謝 辞

研究をご指導頂いた東京女子医科大学の玉置淳名誉

教 授, University California, San Francisco の Prof. Jay A. Nadelに深謝する.

## 開示すべき利益相反状態はない.

$
\text { 文 献 }
$

1) Wanner A: Clinical aspects of mucociliary transport. Am Rev Respir Dis 116: 73-125, 1977

2) Fahy JV, Dickey BF: Airway mucus function and dysfunction. N Engl J Med 363: 2233-2247, 2010

3) Widdicombe JH, Wine JJ: Airway gland structure and function. Physiol Rev 95: 1241-1319, 2015

4) Ostedgaard LS, Moninger TO, McMenimen JD et al: Gel-forming mucins form distinct morphologic structures in airways. Proc Natl Acad Sci U S A 114: $6842-6847,2017$

5) Rubin BK: Mucus structure and properties in cystic fibrosis. Paediatr Respir Rev 8: 4-7, 2007

6) Roy MG, Livraghi-Butrico A, Fletcher AA et al: Muc5b is required for airway defence. Nature 505: $412-416,2014$
7) Evans CM, Raclawska DS, Ttofali $\mathrm{F}$ et al: The polymeric mucin Muc5ac is required for allergic airway hyperreactivity. Nat Commun 6: 6281, 2015

8) Hancock LA, Hennessy CE, Solomon GM et al: Muc5b overexpression causes mucociliary dysfunction and enhances lung fibrosis in mice. Nat Commun 9: 5363, 2018

9) Chen G, Ribeiro CMP, Sun L et al: XBP1S regulates MUC5B in a promoter variant-dependent pathway in idiopathic pulmonary fibrosis airway epithelia. Am J Respir Crit Care Med 200: 220-234, 2019

10) Massion PP, Inoue H, Richman-Eisenstat J et al: Novel pseudomonas product stimulates interleukin8 production in airway epithelial cells in vitro. $\mathrm{J}$ Clin Invest 93: 26-32, 1994

11) Takeyama K, Agustí C, Ueki I et al: Neutrophildependent goblet cell degranulation : role of membrane-bound elastase and adhesion molecules. Am J Physiol 275: L294-L302, 1998

12) Nadel JA, Takeyama K: Mechanisms of hypersecretion in acute asthma, proposed cause of death, and novel therapy. Pediatr Pulmonol Suppl 18: 5455, 1999

13) Cardell LO, Agustí C, Takeyama K et al: LTB (4)induced nasal gland serous cell secretion mediated by neutrophil elastase. Am J Respir Crit Care Med 160: 411-414, 1999

14) Agustí C, Takeyama K, Cardell LO et al: Goblet cell degranulation after antigen challenge in sensitized guinea pigs. Role of neutrophils. Am J Respir Crit Care Med 158: 1253-1258, 1998

15) Takeyama K, Dabbagh K, Shim JJ et al: Oxidative stress causes mucin synthesis via transactivation of epidermal growth factor receptor: role of neutrophils. J Immunol 164: 1546-1552, 2000

16) Kohri K, Ueki IF, Nadel JA: Neutrophil elastase induces mucin production by ligand-dependent epidermal growth factor receptor activation. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 283: L531-L540, 2002

17) Kesimer M, Ford AA, Ceppe A et al: Airway Mucin Concentration as a Marker of Chronic Bronchitis. N Engl J Med 377: 911-922, 2017

18) Nadel JA, Takeyama K, Agustí C: Role of neutrophil elastase in hypersecretion in asthma. Eur Respir J 13: 190-196, 1999

19) Wills-Karp M, Luyimbazi J, Xu $X$ et al: Interleukin-13: central mediator of allergic asthma. Science 282: 2258-2261, 1998

20) Dabbagh K, Takeyama K, Lee HM et al: IL-4 induces mucin gene expression and goblet cell metaplasia in vitro and in vivo.. J Immunol 162: 62336237, 1999

21) Kondo M, Tamaoki J, Takeyama $\mathbf{K}$ et al: Interleukin-13 induces goblet cell differentiation in primary cell culture from Guinea pig tracheal epithelium. Am J Respir Cell Mol Biol 27: 536-541, 2002

22) Campbell L, Hepworth MR, Whittingham-Dowd J et al: ILC2s mediate systemic innate protection by priming mucus production at distal mucosal sites. J Exp Med 216: 2714-2723, 2019

23) Takeyama K, Fahy JV, Nadel JA: Relationship of epidermal growth factor receptors to goblet cell production in human bronchi. Am J Respir Crit Care Med 163: 511-516, 2001

24) Burgel PR, Lazarus SC, Tam DC et al: Human eosinophils induce mucin production in airway epithelial cells via epidermal growth factor receptor activation. J Immunol 167: 5948-5954, 2001

25) Lou YP, Takeyama K, Grattan KM et al: Plateletactivating factor induces goblet cell hyperplasia and mucin gene expression in airways. Am J Respir Crit Care Med 157: 1927-1934, 1998

26) Dunican EM, Elicker BM, Gierada DS et al: Mucus plugs in patients with asthma linked to eosinophilia and airflow obstruction. J Clin Invest 128: 997-1009, 2018

27) Bonser LR, Zlock L, Finkbeiner $W$ et al: Epithelial tethering of MUC5AC-rich mucus impairs mucociliary transport in asthma. J Clin Invest 126: 2367-2371, 2016

28) Dunican EM, Watchorn DC, Fahy JV: Autopsy and Imaging Studies of Mucus in Asthma. Lessons Learned about Disease Mechanisms and the Role of Mucus in Airflow Obstruction. Ann Am Thorac Soc 15: S184-S191, 2018

29) Kiwamoto T, Katoh T, Evans CM et al: Endogenous airway mucins carry glycans that bind SiglecF and induce eosinophil apoptosis. J Allergy Clin
Immunol 135: 1329-1340, 2015

30) Rose MC, Voynow JA: Respiratory tract mucin genes and mucin glycoproteins in health and disease. Physiol Rev 86: 245-278, 2006

31) Takeyama K, Dabbagh K, Lee HM et al: Epidermal growth factor system regulates mucin production in airways. Proc Natl Acad Sci U S A 96: 30813086, 1999

32) Lee HM, Takeyama K, Dabbagh K et al: Agarose plug instillation causes goblet cell metaplasia by activating EGF receptors in rat airways. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 278: L185-L192, 2000

33) Matsumoto K, Fukuda S, Nakamura Y et al: Amphiregulin production by human eosinophils. Int Arch Allergy Immunol 149: 39-44, 2009

34) Shao MX, Ueki IF, Nadel JA: Tumor necrosis factor alpha-converting enzyme mediates MUC5AC mucin expression in cultured human airway epithelial cells. Proc Natl Acad Sci U S A 100: 1161811623,2003

35) Takeyama K, Jung B, Shim JJ et al: Activation of epidermal growth factor receptors is responsible for mucin synthesis induced by cigarette smoke. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 280: L165-L 172,2001

36) Young HWJ, Williams OW, Chandra D et al: Central role of Muc5ac expression in mucous metaplasia and its regulation by conserved 5 ' elements. Am J Respir Cell Mol Biol 37: 273-290, 2007

37) Park KS, Korfhagen TR, Bruno MD et al: SPDEF regulates goblet cell hyperplasia in the airway epithelium. J Clin Invest 117: 978-988, 2007

38) Kuperman DA, Huang $\mathbf{X}$, Koth LL et al: Direct effects of interleukin-13 on epithelial cells cause airway hyperreactivity and mucus overproduction in asthma. Nat Med 8: 885-889, 2002

39) Zhen G, Park SW, Nguyenvu LT et al: IL-13 and epidermal growth factor receptor have critical but distinct roles in epithelial cell mucin production. Am J Respir Cell Mol Biol 36: 244-253, 2007

40) Qin Y, Jiang Y, Sheikh AS et al: Interleukin-13 stimulates MUC5AC expression via a STAT6TMEM16A-ERK1/2 pathway in human airway epithelial cells. Int Immunopharmacol 40: 106-114, 2016

41) Yu H, Li Q, Kolosov VP et al: Interleukin-13 induces mucin $5 \mathrm{AC}$ production involving STAT6/ SPDEF in human airway epithelial cells. Cell Commun Adhes 17: 83-92, 2010

42) Alevy YG, Patel AC, Romero AG et al: IL-13induced airway mucus production is attenuated by MAPK13 inhibition. J Clin Invest 122: 4555-4568, 2012

43) Shim JJ, Dabbagh K, Ueki IF et al: IL-13 induces mucin production by stimulating epidermal growth factor receptors and by activating neutrophils. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 280: L134-L140, 2001

44) Yu H, Li Q, Kolosov VP et al: Regulation of cigarette smoke-mediated mucin expression by hypoxia-inducible factor- $1 \alpha$ via epidermal growth
factor receptor-mediated signaling pathways. J Appl Toxicol 32: 282-292, 2012

45) Crottès D, Lin YT, Peters CJ et al: TMEM16A controls EGF-induced calcium signaling implicated in pancreatic cancer prognosis. Proc Natl Acad Sci U S A 116: 13026-13035, 2019

46) Nagashima A, Shinkai M, Shinoda M et al: Clarithromycin suppresses chloride channel accessory 1 and inhibits interleukin-13-induced goblet cell hyperplasia in human bronchial epithelial cells. Antimicrob Agents Chemother 60: 6585-6590, 2016

47) Tamaoki J, Takeyama K, Tagaya E et al: Effect of clarithromycin on sputum production and its rheological properties in chronic respiratory tract infections. Antimicrob Agents Chemother 39: 16881690, 1995

48) Kanoh S, Rubin BK: Mechanisms of action and clinical application of macrolides as immunomodulatory medications. Clin Microbiol Rev 23: 590-615, 2010

49) Takeyama K, Tamaoki J, Chiyotani A et al: Effect of macrolide antibiotics on ciliary motility in rabbit airway epithelium in-vitro. J Pharm Pharmacol 45: 756-758, 1993

50) Takeyama K, Tamaoki J, Nakata J et al: Effect of oxitropium bromide on histamine-induced airway goblet cell secretion. Am J Respir Crit Care Med 154: 231-236, 1996

51) Tagaya E, Yagi O, Sato $\mathbf{A}$ et al: Effect of tiotropium on mucus hypersecretion and airway clearance in patients with COPD. Pulm Pharmacol Ther 39: 81-84, 2016

52) Takezawa K, Ogawa T, Shimizu $S$ et al: Epidermal growth factor receptor inhibitor AG1478 inhibits mucus hypersecretion in airway epithelium. Am
J Rhinol Allergy 30: 1-6, 2016

53) Shim JJ, Dabbagh K, Takeyama K et al: Suplatast tosilate inhibits goblet-cell metaplasia of airway epithelium in sensitized mice. J Allergy Clin Immunol 105: 739-745, 2000

54) Tamaoki J, Chiyotani A, Kobayashi K et al: Effect of indomethacin on bronchorrhea in patients with chronic bronchitis, diffuse panbronchiolitis, or bronchiectasis. Am Rev Respir Dis 145: 548-552, 1992

55) Radicioni G, Cao R, Carpenter J et al: The innate immune properties of airway mucosal surfaces are regulated by dynamic interactions between mucins and interacting proteins:the mucin interactome. Mucosal Immunol 9: 1442-1454, 2016

56) Nakano T, Inoue H, Fukuyama $S$ et al: Niflumic acid suppresses interleukin-13-induced asthma phenotypes. Am J Respir Crit Care Med 173: 12161221, 2006

57) Zhou X, Tu J, Li Q et al: Hypoxia induces mucin expression and secretion in human bronchial epithelial cells. Transl Res 160: 419-427, 2012

58) Singer M, Martin LD, Vargaftig BB et al: A MARCKS-related peptide blocks mucus hypersecretion in a mouse model of asthma. Nat Med 10: 193-196, 2004

59) Fang S, Crews AL, Chen W et al: MARCKS and HSP70 interactions regulate mucin secretion by human airway epithelial cells in vitro. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 304: L511-L518, 2013

60) Kondo M, Tsuji M, Hara K et al: Chloride ion transport and overexpression of TMEM16A in a guinea-pig asthma model. Clin Exp Allergy 47: 795804,2017
Tokyo Women's Medical University