CST1による新規アレルギー性鼻炎抑制メカニズムの解明

• Project/Area Number: 17K15736
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Immunology
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 福岡 あゆみ 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (30709754)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: アレルギー性鼻炎 / プロテアーゼ / 鼻粘膜上皮細胞 / アレルギー

Outline of Annual Research Achievements

前年度の研究からCystatin SNは鼻粘膜上皮細胞のバリア機能を保護または促進することでスギ花粉症の抑制に働くことが示された。今年度は、主にCystatin SNの1) 上皮細胞のバリア機能に対する促進作用、および2) 花粉由来プロテアーゼに対する阻害効果について検討した。
1)上皮細胞のバリア機能に対する促進作用について
Cystatin SNが鼻粘膜上皮細胞においてタイトジャンクション構成タンパク質(ZO-1およびClaudin-1) の発現を直接促進しているかを調べるために、野生型マウス(WT)およびhCST1-Tgマウスから鼻組織を回収し、リアルタイムPCRおよび免疫染色を用いてZO-1およびClaudin-1の発現を比較した。WTおよびhCST1-TgマウスにおいてZO-1およびClaudin-1の発現レベルに差は認められなかった。
2)Cystatin SNの花粉由来プロテアーゼに対する阻害効果について
スギ花粉抽出液とプロテアーゼの基質であるZ-Leu-Arg-MCA (Z-LR-MCA) をRecombinant hCST1 (rhCST1)の存在下もしくは非存在下でインキュベートし、プロテアーゼ活性により基質から放出される7-amino-4-methylcoumarin (AMC) の蛍光強度を測定することでプロテアーゼ活性を評価した。スギ花粉の有するプロテアーゼ活性はrhCST1と共にインキュベートすることで顕著に抑制された。以上の結果から、Cystatin SNは直接タイトジャンクション構成タンパク質の発現を促進することで上皮バリア機能を高めるのではなく、スギ花粉中のプロテアーゼを阻害することで上皮バリアを保護していることが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Human cystatin SN is an endogenous protease inhibitor that prevents allergic rhinitis (2019)
  • Author(s): Fukuoka Ayumi、Matsushita Kazufumi、Morikawa Taiyo、Adachi Takumi、Yasuda Koubun、Kiyonari Hiroshi、Fujieda Shigeharu、Yoshimoto Tomohiro
  • Journal Title: Journal of Allergy and Clinical Immunology Volume: 143 Issue: 3 Pages: 1153-1162
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.06.035
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Barrier dysfunction in the nasal allergy (2018)
  • Author(s): Fukuoka Ayumi、Yoshimoto Tomohiro
  • Journal Title: Allergology International Volume: 67 Issue: 1 Pages: 18-23
  • DOI: 10.1016/j.alit.2017.10.006
  • NAID: 130006322101
  • ISSN: 1323-8930, 1440-1592
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Activation of group 2 innate lymphoid cells exacerbates and confers corticosteroid resistance to mouse nasal type 2 inflammation (2017)
  • Author(s): Morikawa Taiyo、Fukuoka Ayumi、Matsushita Kazufumi、Yasuda Koubun、Iwasaki Naruhito、Akasaki Shoko、Fujieda Shigeharu、Yoshimoto Tomohiro
  • Journal Title: International Immunology Volume: 29 Issue: 5 Pages: 221-233
  • DOI: 10.1093/intimm/dxx030
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allergen endotoxins induce T cell-dependent and non-IgE-mediated nasal hypersensitivity in mice. (2017)
  • Author(s): Iwasaki N, Matsushita K, Fukuoka A, Nakahira M, Matsumoto M, Akasaki S, Yasuda K, Shimizu T, Yoshimoto T.
  • Journal Title: J. Allergy Clin. Immunol. Volume: 139 Issue: 1 Pages: 258-268
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2016.03.023
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ILC2-activation exacerbates nasal type 2 inflammation in mice. (2017)
  • Author(s): Morikawa Taiyo、Fukuoka Ayumi、Matsushita Kazufumi、Fujieda Shigeharu、Yoshimoto Tomohiro
  • Organizer: The 5th Annual Meeting of the International Cytokine and Interferon Society
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ILC2-Activation Aggravates Th2-Dependent Nasal Inflammation In Mice. (2017)
  • Author(s): Morikawa Taiyo、Fukuoka Ayumi、Matsushita Kazufumi、Fujieda Shigeharu、Yoshimoto Tomohiro
  • Organizer: SELIN2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cystatin SN inhibits Japanese Cedar pollen-induced allergic rhinitis. (2017)
  • Author(s): Fukuoka Ayumi、Matsushita Kazufumi、Morikawa Taiyo、Fujieda Shigeharu、Yoshimoto Tomohiro
  • Organizer: The 46th Annual meeting of the Japanese Society for Immunology
• [Patent(Industrial Property Rights)] タイトジャンクション機能低下に起因する疾患の予防及び/又は治療剤 (2017)
  • Inventor(s): 善本知広、福岡あゆみ、松下一史
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人兵庫医科大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2017-051126
  • Filing Date: 2017