Novel mechanism of complement activation by membrane-type collectin CL-P1

• Project/Area Number: 17K08615
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Rakuno Gakuen University (2018-2021); Asahikawa Medical College (2017)
• Principal Investigator: Ohtani Katsuki 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (90396367)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 補体 / コレクチン / スカベンジャー受容体 / 血管障害 / 免疫学 / 炎症

Outline of Final Research Achievements

I attempted to prove the mechanism of membrane-type collectin CL-P1-mediated complement activation in vivo using wild-type mice, and demonstrated by fluorescent immunostaining that complement factor C1q binds to pentraxin in a concentration-dependent manner, activating the complement pathway and forming a membrane-damaging complex. Furthermore, by overexpressing CL-P1 in various human vascular endothelial cells and adding human CFH-deficient serum, I attempted to reproduce cellular injury in vitro and confirmed complement activation, although the reactivity differed from cell to cell. Although CL-P1 expression was not upregulated, I found that inflammatory cytokines induced the deposition of complement factor C3 on the cell surface, leading to MAC formation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

補体活性化経路において膜結合型コレクチンCL-P1が活性化に寄与する報告はなく、新たな補体活性化メカニズムの提供に寄与する成果である。今後他の補体関連因子との関連性について研究が進むことにより新たな役割の解明が期待される。
臨床的には原因不明の血管障害に新たなメカニズムを提案し、発症のメカニズムが解明されていない関連疾患の解明や治療戦略において重要な知見を提供する研究である。

Research Products

• [Journal Article] Early Elevation of Complement Factor Ba Is a Predictive Biomarker for Transplant-Associated Thrombotic Microangiopathy (2021)
  • Author(s): Okamura Hiroshi、Nakamae Hirohisa、Shindo Takero、Ohtani Katsuki、Hidaka Yoshihiko、Ohtsuka Yasufumi、Makuuchi Yosuke、Kuno Masatomo、Takakuwa Teruhito、Harada Naonori、Nishimoto Mitsutaka、Nakashima Yasuhiro、Koh Hideo、Hirose Asao、Nakamae Mika、Wakamiya Nobutaka、Hino Masayuki、Inoue Norimitsu
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: 12 Pages: 695037
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.695037
  • NAID: 120007124372
  • URL: https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2019853
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Disseminated Gonococcal Infection in a Japanese Man with Complement 7 deficiency with compound heterozygous variants. (2021)
  • Author(s): Kageyama, M., Hagiya, H., Ueda, Y., Ohtani, K., Fukumori, Y., Inoue, N., Wakamiya, N., Yoneda, N., Kimura, K., Nagasawa, M., Nakagami, F., Nishi, I., Sugimoto, K., Rakugi H.
  • Journal Title: Medicine Volume: 100 Issue: 13 Pages: e25265-e25265
  • DOI: 10.1097/md.0000000000025265
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Eculizumab for Severe Thrombotic Microangiopathy Secondary to Surgical Invasive Stress and Bleeding (2020)
  • Author(s): Fujita Yoko、Terashita Maho、Yazawa Masahiko、Yamasaki Yukitaka、Imamura Tomonori、Kibayashi Junichiro、Sawai Toshihiro、Hidaka Yoshihiko、Ohtani Katsuki、Inoue Norimitsu、Shibagaki Yugo
  • Journal Title: Internal Medicine Volume: 59 Issue: 1 Pages: 93-99
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.3315-19
  • NAID: 130007779300
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • Year and Date: 2020-01-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Complement-Related Proteins and Their Measurements: The Current Status of Clinical Investigation (2020)
  • Author(s): Ohtani Katsuki
  • Journal Title: Nephron Volume: 144 Issue: Suppl. 1 Pages: 7-12
  • DOI: 10.1159/000512494
  • NAID: 120007193551
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Purification, Quantification, and Functional Analysis of Collectins (2020)
  • Author(s): Ohtani Katsuki、Wakamiya Nobutaka
  • Journal Title: Methods Mol Biol Volume: 2132 Pages: 99-109
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-0430-4_10
  • ISBN: 9781071604298, 9781071604304
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 特集 補体標的治療の現状と展望 補体関連疾患に対する新規治療法 (2019)
  • Author(s): 若宮 伸隆、大谷 克城、日高 義彦、井上 徳光
  • Journal Title: BRAIN and NERVE Volume: 71 Issue: 6 Pages: 555-564
  • DOI: 10.11477/mf.1416201316
  • ISSN: 1344-8129, 1881-6096
  • Year and Date: 2019-06-01
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 日本補体学会における、補体検査系10項目の構築とそれらの基準値策定 (2019)
  • Author(s): 大谷 克城、井上 徳光、日高 義彦、若宮 伸隆
  • Journal Title: 補体 Volume: 56 Pages: 13-22
  • NAID: 120006901058
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Changes in Mannose-Binding Lectin and Collectin Kidney 1 Levels in Sepsis Patients With and Without Disseminated Intravascular Coagulation (2019)
  • Author(s): Hayakawa Mineji、Ohtani Katsuki、Wakamiya Nobutaka
  • Journal Title: Clinical and Applied Thrombosis/Hemostasis Volume: 25 Pages: 1-6
  • DOI: 10.1177/1076029618821189
  • NAID: 120006901059
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 補体系の役割と補体関連疾患 (2019)
  • Author(s): 大谷克城、日高義彦、井上徳光、若宮伸隆
  • Journal Title: 血液内科 Volume: 78 Pages: 184-191
• [Journal Article] 補体関連検査とその考え方 (2017)
  • Author(s): 大谷克城、井上徳光、若宮伸隆
  • Journal Title: 腎と透析 Volume: 83 Pages: 538-543
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 補体検査プロジェクト報告 ～ 6年間のまとめ ～ (2021)
  • Author(s): 日高 義彦, 井上 徳光, 福森 泰雄, 大谷 克城, 若宮 伸隆
  • Organizer: 第57回 日本補体学会学術集会
• [Presentation] 移植後早期の補体Ba上昇は移植関連血栓性微小血管症の発症予測マーカーになり得る (2021)
  • Author(s): 岡山 裕介, 岡村 浩史, 中前 博久, 進藤 岳郎, 大谷 克城, 日高 義彦, 大塚 泰史, 幕内 陽介, 久野 雅智, 高桑 輝人, 原田 尚憲, 西本 光孝, 中嶋 康博, 康 秀男, 廣瀬 朝生, 中前 美佳, 日野 雅之, 若宮 伸隆, 井上 徳光
  • Organizer: 第57回 日本補体学会学術集会
• [Presentation] 抗リン脂質抗体関連血小板減少症に対する抗C5a抗体療法を行った2例 (2021)
  • Author(s): 安田 充孝, 奥 健志, 宮川 義隆, 日高 義彦, 井上 徳光, 大谷 克城, 若宮 伸隆, 渥美 達也
  • Organizer: 第57回 日本補体学会学術集会
• [Presentation] 補体検査プロジェクト報告 ～ 補体関連タンパク質検査の重要性 ～ (2021)
  • Author(s): 大谷 克城, 井上 徳光, 日高 義彦, 福森 泰雄, 若宮 伸隆
  • Organizer: 第57回 日本補体学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] 同種造血細胞移植後早期の補体Ba上昇は移植関連血栓性微小血管症の発症予測マーカーになり得る (2020)
  • Author(s): 岡村 浩史, 中前 博久, 進藤 岳郎, 大谷 克城, 日高 義彦, 大塚 泰史, 南野 智, 中嶋 康博, 康 秀男, 廣瀬 朝生, 中前 美佳, 日野 雅之, 若宮 伸隆, 井上 徳光
  • Organizer: 日本移植学会
• [Presentation] 日本補体学会で解析した先天性補体欠損症 (2020)
  • Author(s): 井上 徳光、福森 泰雄、日高 義彦、大谷 克城、堀内 孝彦、塚本 浩、若宮 伸隆
  • Organizer: 日本免疫不全・自己炎症学会
• [Presentation] 移植後早期の補体Ba上昇は移植関連血栓性微小血管症の発症予測マーカーになり得る (2020)
  • Author(s): 岡村 浩史、中前 博久、大谷 克城、進藤 岳郎、日高 義彦、大塚 泰史、森口 慎、谷澤 直、木村 友美、中井 久実代、田垣内 優美、林 哲哉、酒徳 一希、井戸 健太郎、原田 尚憲、高桑 輝人、康 史朗、南野 智、中嶋 康博、康 秀男、中根 孝彦、廣瀬 朝生、中前 美佳、日野 雅之、若宮 伸隆、井上 徳光
  • Organizer: 日本造血細胞移植学会
• [Presentation] 補体関連疾患の現状 (2019)
  • Author(s): 日高 義彦、井上 徳光、福森 泰雄、大谷 克城、若宮 伸隆
  • Organizer: 日本小児科学会
• [Presentation] 妊娠高血圧症候群における補体マーカー検査および補体関連遺伝子解析についての検討 (2019)
  • Author(s): 根木 玲子、宮田 敏行、伊田 和史、小西 妙、中西 篤史、吉松 淳、小亀 浩市、大谷 克城、日高 義彦、若宮 伸隆、井上 徳光
  • Organizer: 日本人類遺伝学会
• [Presentation] 補体検査プロジェクト報告 検査受諾状況と遺伝子検査 (2019)
  • Author(s): 日高 義彦、井上 徳光、中村 道子、福森 泰雄、大谷 克城、若宮 伸隆
  • Organizer: 日本補体学会
  • Invited
• [Presentation] 補体検査プロジェクト報告 補体関連タンパク質検査 (2019)
  • Author(s): 大谷 克城、井上 徳光、日高 義彦、中村 道子、福森 泰雄、若宮 伸隆
  • Organizer: 日本補体学会
  • Invited
• [Presentation] 広がる補体の可能性-基礎研究・病態- コレクチンと補体 (2019)
  • Author(s): 大谷 克城
  • Organizer: 日本補体学会
  • Invited
• [Presentation] 妊娠高血圧症候群における補体マーカー検査と補体関連遺伝子解析の検討 (2019)
  • Author(s): 根木 玲子、宮田 敏行、伊田 和史、小西 妙、中西 篤史、吉松 淳、小亀 浩市、大谷 克城、日高 義彦、若宮 伸隆、井上 徳光
  • Organizer: 日本補体学会
• [Presentation] 日本補体学会に依頼のあった先天性補体欠損症疑い患者の補体異常 (2019)
  • Author(s): 福森 泰雄、日高 義彦、中村 道子、大谷 克城、若宮 伸隆、塚本 浩、井上 徳光
  • Organizer: 日本補体学会
• [Presentation] 播種性淋菌感染を来した補体第7因子欠損の1例 (2019)
  • Author(s): 植田 康敬、萩谷 英大、影山 美沙紀、米田 菜乃香、木村 圭吾、永澤 元規、中神 太志、西 功、大谷 克城、西村 純一、井上 徳光、若宮 伸隆、金倉 譲、楽木 宏実
  • Organizer: 日本補体学会
• [Presentation] Biochemical and genetic analyses of complement-related factors in Japanese patients with hypertensive disorders of pregnancy (2019)
  • Author(s): Norimitsu Inoue、Reiko Neki、Katsuki Ohtani、Yoshihiko Hidaka、Kazufumi Ida、Tae Yokouchi-Konishi、Atsushi Nakanishi、Jun Yoshimatsu、Koichi Kokame、Nobutaka Wakamiya、Toshio Miyata
  • Organizer: 17th Europian Meeting on complement in human disease
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] スカベンジャー受容体CL-P1を介した新規の補体活性化経路 (2018)
  • Author(s): 大谷克城
  • Organizer: 日本生化学会北海道支部例会
  • Invited
• [Presentation] 補体関連蛋白質とその検査法 (2018)
  • Author(s): 大谷克城
  • Organizer: 移植腎病理研究会
  • Invited
• [Presentation] Comprehensive analysis of complement proteins and genes in thrombotic microangiopathy in Japan (2018)
  • Author(s): Hidaka, Y., Inoue, N., Ohtani, K., Ohtsuka, Y., Sawai, T., Miyata, T., Ohsawa, I., Okada, H., Kinoshita, T., Sekine, H., Tsukamoto, H., Nakao, M., Mizuno, M., Murakami, Y., Horiuchi, T., Wakamiya, N.
  • Organizer: International Complement Workshop
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 日本補体学会による補体欠損症の検査方法の確立 (2018)
  • Author(s): 井上徳光、福森泰雄、大谷克城、日高義彦、赤澤隆、塚本浩、若宮伸隆
  • Organizer: 日本免疫不全・自己炎症学会
• [Presentation] コレクチンCL-P1はPentraxinを介して補体系を活性化する (2017)
  • Author(s): ロイ ニタイ 大谷克城 日高義彦 天野芳郎 松田泰幸 森健一郎 黄 仁秀 井上徳光 若宮伸隆
  • Organizer: 日本糖質学会
• [Presentation] スカベンジャー受容体CL-P1は、Pentraxinを介して補体系を活性化する (2017)
  • Author(s): ロイ ニタイ 大谷克城 日高義彦 天野芳郎 松田泰幸 森健一郎 黄 仁秀 井上徳光 若宮伸隆
  • Organizer: 日本補体学会
• [Presentation] 補体関連タンパク質検査 (2017)
  • Author(s): 大谷克城 井上徳光 若宮伸隆
  • Organizer: 日本補体学会
• [Presentation] コレクチンCL-LKはDNAに結合して補体系を活性化する (2017)
  • Author(s): 松田 泰幸、大谷 克城、ロイ ニタイ、森 健一郎、黄 仁秀、若宮 伸隆
  • Organizer: 日本生化学会