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Establishment of therapeutic basis for allergic diseases targeting P2X4 receptor of mast cells

Research Project

Project/Area Number 19K07328
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 48030:Pharmacology-related
Research InstitutionTakasaki University of Health and Welfare

Principal Investigator

Matsuoka Isao  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (10145633)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 政明  高崎健康福祉大学, 薬学部, 講師 (30438759)
吉田 一貴  高崎健康福祉大学, 薬学部, 助教 (70803154)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsマスト細胞 / プリン作動性シグナル / 脱顆粒反応 / 炎症性サイトカイン / P2X4受容体 / プロスタグランジンE2 / EP3受容体 / ATP / アレルギー反応 / イオンチャネル / アレルギー疾患 / ヒトiPS細胞 / IgE
Outline of Research at the Start

近年、花粉症や食物アレルギーなど国民病になりつつあるアレルギー性疾患の新たな治療薬の開発を指向して、体内に普遍的に存在する細胞外ATPがアレルギー反応で中心的役割を果たすマスト細胞をどのように活性化するか明らかにする。まずは、研究材料としてヒトiPS細胞から分化させたヒトのマスト細胞を用いて反応のメカニズムを検討し、マウスのアレルギー疾患モデルでATPが作用する受容体やそのシグナル伝達経路を標的にした新たな治療法の開発を試みる。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we analyzed the effect of ATP on mast cell (MC)-mediated allergic reactions. ATP markedly increased the degranulation response of MC by different types of stimuli and also increased the production of inflammatory cytokines involved in late-onset allergic inflammation. This effect of ATP was suppressed by deficiency of the ionotropic P2X4 receptor. In vivo, the passive allergic reaction caused by the antigen and the inflammatory hypersensitivity response caused by PGE2 were attenuated in the P2X4 receptor deficient mice. In addition, the P2X4 receptor antagonist suppressed the ATP-induced increased response of MC and the allergic reaction in vivo. These results suggest that the P2X4 receptor is a novel therapeutic target for MC-mediated allergic reactions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

花粉症などマスト細胞の活性化により惹起されるアレルギー反応は、日本では2人に1人が罹患する国民病になっている。アレルギー反応は、マスト細胞の活性化に伴い、細胞内顆粒のヒスタミンなどの化学伝達物質が放出されて過分反応が惹起される。治療には抗ヒスタミン薬が用いられるが、ヒスタミン以外の顆粒成分による反応は抑制できず新しい治療戦略が求められている。今回見出したP2X4受容体を介したATPの作用は、本来は反応しない微量なアレルギー原因物質に対する応答を増大させるもので、この制御は新しいアレルギー疾患の治療薬開発に貢献すると期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] Synergistic Cytokine Production by ATP and PGE2 via P2X4 and EP3 Receptors in Mouse Bone-Marrow-Derived Mast Cells2022

    • Author(s)
      Obayashi Kosuke、Yoshida Kazuki、Ito Masa-aki、Mori Tetsuya、Yamamoto Kimiko、Imai Toshiyashu、Matsuoka Isao
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 616-616

    • DOI

      10.3390/cells11040616

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Elucidation of Mast Cell Activation Mechanism Mediated by Purinergic Signaling2021

    • Author(s)
      Yoshida Kazuki
    • Journal Title

      YAKUGAKU ZASSHI

      Volume: 141 Issue: 9 Pages: 1057-1061

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00113

    • NAID

      130008081765

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • Year and Date
      2021-09-01
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    • Author(s)
      伊藤政明, 松岡功
    • Journal Title

      脳神経内科

      Volume: 94 Pages: 507-514

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      Volume: 41 Pages: 176-180

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      松岡 功、吉田一貴、伊藤正明
    • Journal Title

      臨床免疫・アレルギー科

      Volume: 75 Pages: 369-376

    • NAID

      40022504137

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      Yoshida Kazuki、Ito Masa-aki、Sato Naoko、Obayashi Kosuke、Yamamoto Kimiko、Koizumi Schuichi、Tanaka Satoshi、Furuta Kazuyuki、Matsuoka Isao
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 204 Issue: 12 Pages: 3077-3085

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1900954

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    • Author(s)
      Yoshida、Tajima、Nagano、Obayashi、Ito、Yamamoto、Matsuoka
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Issue: 20 Pages: 5157-5157

    • DOI

      10.3390/ijms20205157

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      Kazuki Yoshida,Yuu Ishida,Masaaki Ito,Isao Matsuoka
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      第94回日本薬理学会年会
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      伊藤 政明,中山 睦子,吉田 一貴,松岡 功
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      伊藤 政明、新井 祥太、吉田 一貴、松岡 功
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      小峯美香、花岡芙美、松岡 功、山際教之
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    • Organizer
      第93回 日本薬理学会年会
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      Yoshida K
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URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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