転写因子ＩＲＦ８に注目した網羅的ターゲット遺伝子同定による脊髄損傷の病態解明

• Project/Area Number: 14J01375
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 小早川 和 九州大学, 医学研究院, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 脊髄損傷 / マクロファージ / IRF8

Outline of Annual Research Achievements

マクロファージ自身の遊走能に影響を与えているのは、免疫染色の結果補体C5aの濃度勾配である事が分かった。安定的なC5aの濃度勾配を形成し、time lapse 位相差イメージングでマクロファージの遊走をリアルタイムに観察した結果、WTマクロファージは補体濃度が高い方向に向かって速く遊走するのに対し、IRF8-/-マクロファージは遊走スピードが著しく低下しており、補体濃度勾配中の遊走方向性も低下していた。IRF8-/-マクロファージのC5a濃度勾配中の走化性がWTよりも低下していた原因は、C5aに対する感受性の違いである可能性があったが、脊髄損傷前後のC5a受容体の遺伝子発現はIRF8-/-マウスとWT間で有意差がなかった。補体がマクロファージの遊走能を調節するもう一つのメカニズムとして、C5aの刺激によってautocrineされたATPと、ATPが加水分解されて産生されたADPが、プリン受容体を介するものがある。WTマウス損傷脊髄では種々のプリン受容体の遺伝子発現は脊髄損傷後に上昇するのに対し、IRF8-/-マウスの損傷脊髄では発現が有意に低下していて、損傷後の発現量増加も認めなかった。WTマウスにそれぞれIRF8+/+-EGFP+/+、もしくはIRF8-/--EGFP+/+マウス由来の細胞を骨髄移植したキメラマウスを作成し、脊髄損傷後にEGFP+/CD11b+/Ly6G-分画を末梢血からの浸潤マクロファージとしてFACSを用いて選択的に回収した。定量的qPCRの結果、WTマクロファージでは脊髄損傷後にプリン受容体の遺伝子発現が末梢血中の単球に比べて優位に上昇するのに対し、IRF8-/-マクロファージでは浸潤前の単球と比べて上昇せず、WTマクロファージよりも著しく低下していた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Engrafted Neural Stem/Progenitor Cells Promote Functional Recovery through Synapse Reorganization with Spared Host Neurons after Spinal Cord Injury. (2015)
  • Author(s): Yokota K, Kobayakawa K, Kubota K, Miyawaki A, Okano H, Ohkawa Y, Iwamoto Y, Okada S.
  • Journal Title: Stem Cell Reports. Volume: 5 Issue: 2 Pages: 264-277
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2015.06.004
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Acute hyperglycemia impairs functional improvement after spinal cord injury in mice and humans (2014)
  • Author(s): Kobayakawa K, Kumamaru H, Saiwai H, Kubota K, Ohkawa Y, Kishimoto J, Yokota K, Ideta R, Shiba K, Tozaki-Saitoh H, Inoue K, Iwamoto Y, Okada S
  • Journal Title: Science Translational Medicine Volume: 6 Issue: 256 Pages: 256-256
  • DOI: 10.1126/scitranslmed.3009430
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Acute Hyperglycemia Is A Treatable Risk Factor For Spinal Cord Injury: Animal Experiment And Human Cohort Study (2016)
  • Author(s): Kazu Kobayakawa, Seiji Okada, Kensuke Kubota, Kazuya Yokota, Yasuyuki Ohkawa, Takeyuki Saito, Masamitsu Hara, Ken Kijima, Ryosuke Ideta, Keiichiro Shiba, Yukihide Iwamoto
  • Organizer: The 62th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
  • Place of Presentation: Disney's Coronado Springs Resort, Orlando, Florida, USA
  • Year and Date: 2016-03-05
• [Presentation] 急性期高血糖は脊髄損傷の運動機能回復を悪化させる -脊髄損傷急性期の血糖管理- (2015)
  • Author(s): 小早川和、岡田誠司、久保田健介、横田和也、芝啓一郎、 岩本幸英
  • Organizer: 第50回日本脊髄障害医学会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル高輪
  • Year and Date: 2015-11-19
  • Invited
• [Presentation] 転写因子IRF8は骨髄由来マクロファージの収束化を介して脊髄損傷後の機能回復を促進する- Time-Course RNA-Seqを用いた網羅的遺伝子発現解析 - (2015)
  • Author(s): 小早川和、岡田誠司、久保田健介、横田和也、齋藤武恭、原正光、 岩本幸英
  • Organizer: 第30回日本整形外科学会基礎学術集会
  • Place of Presentation: ＡＮＡクラウンプラザホテル富山
  • Year and Date: 2015-10-22
• [Presentation] 脊髄損傷後の急性高血糖はマウス及び患者の運動機能回復を有意に阻害する -脊髄損傷急性期の血糖管理- (2015)
  • Author(s): 小早川和、岡田誠司、久保田健介、横田和也、齋藤武恭、原正光、芝啓一郎、 岩本幸英
  • Organizer: 第30回日本整形外科学会基礎学術集会
  • Place of Presentation: ＡＮＡクラウンプラザホテル富山
  • Year and Date: 2015-10-22
  • Invited
• [Presentation] 脊髄損傷後の炎症と再生 (2015)
  • Author(s): 岡田誠司、小早川和
  • Organizer: 第30回日本炎症・再生医学会
  • Place of Presentation: 虎ノ門ヒルズフォーラム
  • Year and Date: 2015-07-21
  • Invited
• [Presentation] アストロサイト初代培養におけるマイクログリア除去法の開発 (2014)
  • Author(s): 小早川 和、熊丸 浩仁、 岩本 幸英、岡田 誠司
  • Organizer: 包括脳ネットワーク冬のシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-12-11 – 2014-12-13
• [Presentation] Time-course RNA-Seqを用いた時空間的な網羅的遺伝子発現解析による脊髄損傷自然治癒メカニズムの解明 (2014)
  • Author(s): 小早川和, 岡田誠司, 大川恭行, 横田和也, 齋藤武恭, 原正光, 岩本幸英
  • Organizer: 第29回日本整形外科学会基礎学術集会
  • Place of Presentation: 鹿児島
  • Year and Date: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [Presentation] 末梢血由来単球細胞による脊髄損傷の組織修復メカニズム (2014)
  • Author(s): 小早川和, 岡田誠司, 横田和也, 齋藤武恭, 原正光, 大川恭行, 岩本幸英
  • Organizer: 第33回日本運動器移植・再生医学研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-27
• [Presentation] 高血糖はミクログリアのNF-κBの過度な活性化を介して脊髄損傷後の二次損傷と機能予後を増悪させる (2014)
  • Author(s): 小早川和、岡田誠司、久保田健介、横田和也、齋藤武恭、芝啓一郎、岩本幸英
  • Organizer: 第49回日本脊髄障害医学会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-12
• [Presentation] 転写因子IRF8に注目した網羅的ターゲット遺伝子同定による脊髄損傷の病態解明 (2014)
  • Author(s): 小早川和、横田和也、 岩本幸英、岡田誠司
  • Organizer: 第15回運動器科学研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-09-05 – 2014-09-06