The host immune responses influenced by resident microbiota

• Project/Area Number: 17K08389
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Environmental and hygienic pharmacy
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: Hida Shigeaki 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (10345762)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2018: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: アレルギー / 毒素 / サイトカイン / 炎症 / 細菌 / 自然免疫細胞 / シグナル伝達 / 常在細菌 / 免疫 / 免疫学 / アレルギー・ぜんそく / 生体分子

Outline of Final Research Achievements

Mast cells and basophils have recently been recognized as an effectors of type 2 immune responses in response to various antigen-specific IgE. Staphylococcus aureus (S. aureus) bacteria is a common pathogen. It colonizes approximately 30% of the population asymptomatically, but may cause a variety of inflammatory diseases such as allergy. We found that S. aureus-derived alpha-hemolysin and SSL12 evokes the degranulation and cytokine production by mast cells without cell membrane damage. These findings indicate bacteria-derived molecules likely play important roles in both initiation phase and effector phase of allergic and type 2-immune responses.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では環境因子による自然免疫細胞群の活性化と免疫バランスには偏りが生じうること、そしてそれが各種免疫疾患のQOLに影響することに注目した。これまで不明であった細菌と宿主免疫細胞の相互作用を明らかにする研究から、疾患の基礎研究と常在細菌の分類や性質を解析することによって、感染症や免疫反応の理解と臨床薬学への応用が本研究の成果として期待される。また、本研究課題の解析により、免疫細胞や組織細胞の制御をターゲットにした新規免疫制御方法の開発が可能となり、これまでの治療法に加えたアレルギー，自己免疫疾患，感染防御の新規治療，予防法の開発に対して指針を与えることにつながる。

Research Products

• [Journal Article] Bidirectional Crosstalk Between Neutrophils and Adipocytes Promotes Adipose Tissue Inflammation (2019)
  • Author(s): Watanabe Y, Nagai Y, Honda H, Okamoto N, Yanagibashi T, Ogasawara M, Yamamoto S, Imamura R, Takasaki I, Hara H, Sasahara M, Arita M, Hida S, Taniguchi S, Suda T, Takatsu K.
  • Journal Title: FASEB J. Volume: 33(11) Issue: 11 Pages: 11821-11835
  • DOI: 10.1096/fj.201900477rr
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Staphylococcal superantigen-like 12 activates murine bone marrow derived mast cells (2019)
  • Author(s): Kobayashi Masato、Kitano Takuma、Nishiyama Saishi、Sanjo Hideki、Onozaki Kikuo、Taki Shinsuke、Itoh Saotomo、Hida Shigeaki
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 511 Issue: 2 Pages: 350-355
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2019.02.052
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Staphylococcal α-hemolysin does not induce cell damage in murine mast cells but it augments the degranulation induced by FcεRI cross-linking and ionomycin (2019)
  • Author(s): Hayashi Kazuhito、Itoh Saotomo、Morikawa Arisa、Onozaki Kikuo、Taki Shinsuke、Tsuji Tsutomu、Hida Shigeaki
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 508 Issue: 1 Pages: 263-269
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.11.113
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 5-Hydroxy-2-methylpyridine Isolated from Cigarette Smoke Condensate Aggravates Collagen-Induced Arthritis in Mice (2018)
  • Author(s): Masafumi Takeno, Shinya Kitagawa, Junpei Yamanaka, Mayumi Teramoto, Haruka Tomita, Naohiro Shirai, Saotomo Itoh, Shigeaki Hida, Kazuichi Hayakawa, Kikuo Onozaki, Takemasa Takii
  • Journal Title: Biological and Pharmaceutical Bulletin Volume: 41 Issue: 6 Pages: 877-884
  • DOI: 10.1248/bpb.b17-00982
  • NAID: 130007382742
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • Year and Date: 2018-06-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification of matrix metalloproteinase 9-interacting sequences in staphylococcal superantigen-like protein 5. (2018)
  • Author(s): Kohno K, Itoh S, Hanai A, Takii T, Fujiwara T, Onozaki K, Tsuji T, Hida S.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 497(2) Issue: 2 Pages: 713-718
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.02.138
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌のStaphylococcal superantigen-like（SSL）12によるマスト細胞活性化作用 (2019)
  • Author(s): 伊藤佐生智，金光東，小林正都，北野拓真，滝藤遥希，林知仁，井上ひかる，占部彩花，大矢進，肥田重明
  • Organizer: 第140年 日本薬学会
• [Presentation] 結核菌によるヒト肺由来線維芽細胞株における細胞死の解析 (2019)
  • Author(s): 中山真央、安田直美、谷口恵一、長谷川倫宏、大原直也、伊藤佐生智、肥田重明、小野嵜菊夫、瀧井猛将
  • Organizer: 第93回 日本細菌学会
• [Presentation] Immune modulation by Bifidobacteria-derived molecules (2019)
  • Author(s): Naoto Fujioka, Yuma Itoh, Shungo Sasaki, Saotomo Itoh, Shun’ichiro Taniguchi, Shigeaki Hida
  • Organizer: 第49回 日本免疫学会
• [Presentation] 炎症時における好塩基球の末梢リンパ組織への局在の制御 (2019)
  • Author(s): 元木優也，北野拓真, 瀧伸介，伊藤佐生智, 肥田重明
  • Organizer: 日本病院薬剤師会東海ブロック・日本薬学会東海支部合同学術大会2019
• [Presentation] Molecular regulation of type-2 immune responses (2019)
  • Author(s): Shigeaki Hida
  • Organizer: 大韓薬学会2019秋季国際学術大会
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 自然免疫細胞に対するスタチン系薬剤の影響 (2019)
  • Author(s): 前原有紀子，竹内亮人,北野拓真, 瀧伸介，伊藤佐生智, 肥田重明
  • Organizer: フォーラム2019 衛生薬学・環境トキシコロジー
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌毒素SSL12はマスト細胞を活性化する (2019)
  • Author(s): 金光東，小林正都，北野拓真，滝藤遥希，林知仁，占部彩花，肥田重明，伊藤佐生智
  • Organizer: 第31回 微生物シンポジウム
• [Presentation] IL-3が炎症時の好塩基球のIgE反応性と体内局在を制御する (2019)
  • Author(s): 北野拓真、元木優也、山条秀樹、瀧伸介、伊藤佐生智、肥田重明
  • Organizer: 第65回 日本薬学会 東海支部総会・大会
• [Presentation] 炎症時におけるIL-3依存的な好塩基球のIgE刺激応答性の上昇 (2019)
  • Author(s): 北野拓真，岸田啓太郎，瀧伸介，伊藤佐生智，肥田重明
  • Organizer: 第83回 日本生化学会 中部支部例会
• [Presentation] Mycobacterium bovis BCG Tokyo 172 sub-type間での酸化ストレス応答の差違の解析 (2018)
  • Author(s): 瀧井猛将、宮竹佑治、谷口恵一、伊藤佐生智、大原直也、前山順一、林 大介、山本三郎、肥田重明、小野崎菊夫
  • Organizer: 日本薬学会第139年会
• [Presentation] IL-3 changes activation-dependent intracellular signaling pathways for IL-4 production in and tissue localization of murine basophils (2018)
  • Author(s): Kitano T, Itoh S, Taki S, Hida S.
  • Organizer: 第47回 日本免疫学会学術集会
• [Presentation] 微生物由来分子による免疫制御機構 (2018)
  • Author(s): 藤岡直人，林知仁, 伊藤佐生智，肥田重明
  • Organizer: フォーラム2018 衛生薬学・環境トキシコロジー
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌α毒素はFcεRIクロスリンク，イオノフォア，δトキシンによるマウスマスト細胞からの脱顆粒を促進する (2018)
  • Author(s): 林知仁，伊藤佐生智，森川ありさ，辻勉，肥田重明
  • Organizer: 第30回 微生物シンポジウム
• [Presentation] IL-3が炎症時の好塩基球のIgE反応性と体内局在を制御する (2018)
  • Author(s): 北野拓真、元木優也、山条秀樹、瀧伸介、伊藤佐生智、肥田重明
  • Organizer: 第64回東海支部総会・大会
• [Presentation] MMP-9プロテアーゼ活性阻害領域の同定 (2017)
  • Author(s): 河野克洋，伊藤佐生智，辻勉，肥田重明
  • Organizer: 第29回微生物シンポジウム
• [Presentation] 環境因子による好塩基球やマスト細胞の活性化制御機構 (2017)
  • Author(s): 北野拓真，柴田将成, 蓮池浩太，瀧伸介, 伊藤佐生智，肥田重明
  • Organizer: フォーラム2017 衛生薬学・環境トキシコロジー
• [Presentation] Innate immune cells sense Staphylocuccus aureus-derived cysteine protease via their cell surface molecules to produce proinflammatory cytokines. (2017)
  • Author(s): Arisa Morikawa, Saotomo Itoh, Hideki Sanjo, Shinsuke Taki, Shigeaki Hida
  • Organizer: 第46回 日本免疫学会学術集会
• [Presentation] Staphylococcal superantigen-like protein 5のMMP-9に対する結合／阻害に関 わる最小機能領域の同定 (2017)
  • Author(s): 伊藤佐生智，河野克洋，，辻勉，肥田重明
  • Organizer: 第138回日本薬学会