IgE regulation as treatment strategies for food allergy

• Project/Area Number: 19K08878
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54020:Connective tissue disease and allergy-related
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: Tamachi Tomohiro 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任講師 (20456015)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須藤 明 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (50447306) ; 鈴木 浩太郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (90554634)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); 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: IgE / IL-21 / IL-9 / 肥満細胞 / atopic dermatitis / 好酸球 / IgE産生制御 / クラススイッチ / 食物アレルギー

Outline of Research at the Start

食物アレルギーは根本的な治療方法が確立しておらず患者のQOLは著しく低下する。
食物アレルギーの病態の中心は食物に対する特異IgE抗体であるが、IgE抗体を産生する細胞は低頻度であるため解析が困難であった。今回、IgE産生細胞が発色するマウスを用いることで、IgE産生の誘導・維持・制御機構の詳細を明らかにして、食物アレルギーの新たな治療法開発の基盤を確立することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Analyzing a mouse model of food allergy, we found that loss of IL-21 signaling enhances IgE production while suppressing IL-13- and IL-9-producing Th2 and ILC2 cells, as a result, reducing food allergy symptoms. We also showed that, in T-bet and STAT6 double deficient mice, CD4-positive cells that produce IL-9 upon TSLP stimulation contribute to the spontaneous development of atopic dermatitis-like allergic inflammation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

小児食物アレルギーの治療は、経口免疫療法が行われるものの、アナフィラキシーなどのリスクも多い。成人食物アレルギーは治療法が確立しておらず、生涯にわたり原因食物の除去を要することが多い。そのため食物アレルギーに対する新たな治療法の開発が求められている。本研究を通して、IL-21がIgEと腸管粘膜におけるアレルギー炎症を相反する形で制御すること、またT-betとSTAT6を共欠損することでTSLP刺激によるCD4陽性T細胞からのIL-9産生が増強することを示した。これらの知見は新たな治療標的を探索する上で基盤となる結果である。

Research Products

• [Journal Article] T-bet and STAT6 Coordinately Suppress the Development of IL-9-Mediated Atopic Dermatitis-Like Skin Inflammation in Mice (2020)
  • Author(s): Makita S, Takatori H, Matsuki A, Kawashima, Iwata A, Tanaka S, Nakagomi D, Oya Y, Matsumura R, Tamachi T, Suto A, Suzuki K, Hirose K, Nakajima H
  • Journal Title: J Invest Dermatol. Volume: Online ahead of print Issue: 5 Pages: 1274-1285
  • DOI: 10.1016/j.jid.2020.08.029
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Fucosyltransferase 2 induces lung epithelial fucosylation and exacerbates house dust mite-induced airway inflammation. (2019)
  • Author(s): Saku A, Hirose K, Ito T, Iwata A, Sato T, Kaji H, Tamachi T, Suto A, Goto Y, Domino SE, Narimatsu H, Kiyono H, Nakajima H
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol. Volume: 144(3) Issue: 3 Pages: 698-709
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.05.010
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] IL-21 enhances mast cell accumulation in the intestine and exacerbates the development of experimental food allergy. (2019)
  • Author(s): Kono K, Hirose K, Makita S, Kageyama T, Tamachi T, Saku A, Suto A, Suzuki K, Nakajima H.
  • Journal Title: Clin Exp Allergy. Volume: 49(11) Issue: 11 Pages: 1523-1526
  • DOI: 10.1111/cea.13473
  • Peer Reviewed