The impact of iron overload on immune function

• Project/Area Number: 16K09874
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Hematology
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Ezoe Sachiko 大阪大学, 医学系研究科, 特任教授 (90379173)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金倉 譲 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20177489) ; 織谷 健司 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (70324762) ; 水木 満佐央 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (80283761) ; 藤田 二郎 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (90608720)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 鉄過剰 / 免疫機能 / GVHD / Th17 / Treg / サイトカイン / GVHDモデルマウス / 腸炎モデルマウス / 制御性T細胞 / 免疫学 / 内科

Outline of Final Research Achievements

It has been reported that frequent infusion of red blood cells has an impact on the condition of GVHD after hematopoietic stem cell transplantation and autoimmune disease including MDS. In this study, we showed that, in vitro, iron overload can enhance the immune function through the production of cytokines and thus the induction of Th17>Treg differentiation. And in in vivo mouse enterocolitis and GVHD models, we demonstrated that iron overload magnifies the disease inducing Th17 cel-infiltration into intestinal mucosa. Thus, iron overload is deeply involved with the condition of various immune disease through enhancing the immune function.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

鉄の過剰状態が人体の様々な機能に影響することは知られているが、免疫機能に対する影響は明らかにされていない。本研究では鉄負荷がTreg/Th17バランスに影響を及ぼすことを示したが、これらは自己免疫に大きく関わっていることが知られている。骨髄異形成症候群（MDS)では頻回の輸血が必要であり、鉄の過剰が貧血だけでなく、骨髄異形成症候群の病態そのものに影響しているのであれば、鉄負荷のコントロールの重要性はさらに増す。一方、造血幹細胞移植後の様々な合併症は複雑で原因究明が困難であるが、鉄負荷の軽減することにより移植後のGVHDを軽減することができれば移植の成績の改善につながる。

Research Products

• [Journal Article] Effects of residual H2O2 on the growth of MSCs after decontamination. (2018)
  • Author(s): Chihara R, Kitajima H, Ogawa Y, Nakamura H, Tsutsui S, Mizutani M, Kino-Oka M, Ezoe S.
  • Journal Title: Regen Ther. Volume: 9 Pages: 111-115
  • DOI: 10.1016/j.reth.2018.08.003
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Variable SATB1 Levels Regulate Hematopoietic Stem Cell Heterogeneity with Distinct Lineage Fate (2018)
  • Author(s): Yukiko Doi, Takafumi Yokota, Yusuke Satoh, Daisuke Okuzaki, Masahiro Tokunaga, Tomohiko Ishibashi, Takao Sudo, Tomoaki Ueda, Yasuhiro Shingai, Michiko Ichii, Akira Tanimura, Sachiko Ezoe, Hirohiko Shibayama, Terumi Kohwi-Shigematsu, Junji Takeda, Kenji Oritani, and Yuzuru Kanakura
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 23 Issue: 11 Pages: 3223-3235
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2018.05.042
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of MS4A3 as a reliable marker for early myeloid differentiation in human hematopoiesis. (2018)
  • Author(s): Ishibashi T, Yokota T, Satoh Y, Ichii M, Sudo T, Doi Y, Ueda T, Nagate Y, Hamanaka Y, Tanimura A, Ezoe S, Shibayama H, Oritani K, Kanakura Y.
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 495 Issue: 3 Pages: 2338-2343
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2017.12.117
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A long-term study of the association between the relative poverty rate and suicide rate in Japan. (2016)
  • Author(s): Inoue, K, Fujita, Y, Takeshita, H, Abe, S, Fujihara, J, Ezoe, S, Sampei, M, Miyaoka, T, Horiguchi, J, Okazaki, Y, Fukunaga, T
  • Journal Title: J Forensic Sci Volume: 61 Issue: S1 Pages: 268-281
  • DOI: 10.1111/1556-4029.12998
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Endothelial cell-selective adhesion molecule expression in hematopoietic stem/progenitor cells is essential for erythropoiesis recovery after bone marrow injury. (2016)
  • Author(s): Sudo T, Yokota T, Okuzaki D, Ueda T, Ichii M, Ishibashi T, Isono T, Habuchi Y, Oritani K, Kanakura Y.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 11 Issue: 4 Pages: e0154189-e0154189
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0154189
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 産業化に向けた「学」の取組み (2019)
  • Author(s): 江副幸子
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
  • Invited
• [Presentation] 日本再生医療学会における培養技術者の養成 (2019)
  • Author(s): 江副幸子
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
  • Invited
• [Presentation] 実態調査班の取組 (2019)
  • Author(s): 江副幸子
  • Organizer: 第18回日本再生医療学会総会
  • Invited
• [Presentation] Ectonucleosidase CD39 Is Highly Expressed on ATLL Cells and Suppresses the Immune Response through the Adenosine Pathway (2018)
  • Author(s): Yasuhiro Nagate, Sachiko Ezoe, Jiro Fujita, Takafumi Yokota, Michiko Ichii, Akira Tanimura, Yukiko Doi, Tomoaki Ueda, Jun Toda, Hirohiko Shibayama, Kenji Oritani and Yuzuru Kanakura
  • Organizer: 60th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ESAM on the Cells of Endothelial Lineage Plays an Important Role in the Development of Definitive Hematopoiesis (2018)
  • Author(s): Tomoaki Ueda, Takafumi Yokota, Yoshihiro Uno, Tomoji Mashimo, Takao Sudo, Tomohiko Ishibashi, Yukiko Doi, Yasuhiro Shingai, Akira Tanimura, Michiko Ichii, Sachiko Ezoe, Hirohiko Shibayama, Kenji Oritani and Yuzuru Kanakura
  • Organizer: 60th American Society of Hematology Annual Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 自分泌/傍分泌サイトカインシグナル伝達を介した白血病幹細胞の自動的ゆらぎ (2018)
  • Author(s): 新開 泰宏 横田 貴史, 小澤 孝幸, 上田 智朗, 土居 由貴子, 石橋 知彦, 数藤 孝雄, 谷村 朗, 一井 倫子, 江副 幸子, 柴山 浩彦, 金倉 譲
  • Organizer: 第80回日本血液学会総会
• [Presentation] ATLL細胞はCD39を高発現し、Adenosine経路を介して免疫応答を抑制する (2018)
  • Author(s): 長手 泰宏, 江副 幸子, 藤田 二郎 横田 貴史, 一井 倫子, 谷村 朗 濱中 有理, 土居 由貴子, 上田 智朗, 戸田 淳, 柴山 浩彦, 織谷 健司, 金倉 譲
  • Organizer: 第80回日本血液学会総会
• [Presentation] クロマチン構造制御蛋白SATB1はリンパ球分化における造血幹細胞の機能的ゆらぎに関与する (2018)
  • Author(s): 土居 由貴子, 横田 貴史, 佐藤 友亮, 石橋 知彦, 数藤 孝雄, 上田 智朗, 新開 泰宏, 小澤 孝幸, 一井 倫子, 谷村 朗, 江副 幸子, 柴山 浩彦, Terumi Kohwi-Shigematsu, 織谷 健司, 金倉 譲
  • Organizer: 第80回日本血液学会総会
• [Book] テキストブック 再生医療 ～創る、行う、支える～ (2019)
  • Author(s): 澤芳樹、江副幸子 他
  • Total Pages: 717
  • Publisher: 日本再生医療学会
  • ISBN: 9784991059100
• [Book] バイオロジカルクリーンルームの設計・維持管理と作業員教育 (2018)
  • Author(s): 紀ノ岡正博、江副幸子 ほか
  • Total Pages: 541
  • Publisher: 情報技術協会
• [Book] 細胞培養加工施設の構築と運営管理の省力・省コスト化 (2018)
  • Author(s): 紀ノ岡正博、江副幸子 ほか
  • Total Pages: 380
  • Publisher: 情報技術協会