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自己DNAによる自然免疫活性化の分子機構とその生理作用

Research Project

Project/Area Number 20689008
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Pathological medical chemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

川根 公樹  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60362589)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥21,060,000 (Direct Cost: ¥16,200,000、Indirect Cost: ¥4,860,000)
Fiscal Year 2010: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2009: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2008: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywords免疫学 / シグナル伝達 / 関節リウマチ / マクロファージ / DNA分解
Research Abstract

DNaseIIは貪食細胞内で働くDNA分解酵素であり、DNaseIIを欠損するマクロファージでは、内部に未分解自己DNAが蓄積する。成体でDNaseII遺伝子が破壊されるDNaseII欠損マウスは、加齢とともにヒト関節リウマチ(Rheumatoid Arthritis : RA)に類似した関節炎を発症する。RAは様々な免疫要素の関与が報告されている自己免疫疾患であるが、その発症機序には不明な点が多い。そこで、前年度までにDNaseII欠損マウスと様々な免疫要素を欠損するマウスとを交配させ、多重欠損マウスを作製した。今年度はこれら多重欠損マウス各々について、(1)経時的な四肢の腫脹計測(2)10ヶ月齢以上の高週齢マウスにおける関節組織の組織学的解析(3)高週齢マウスの関節部におけるMMP-3及び炎症性サイトカイン遺伝子の発現定量、により関節炎が発症するかどうかを解析した。
DNaseII欠損マウスの関節組織ではTNF-α,IL-1β,IL-6遺伝子発現が著しく上昇する。多重欠損マウスの解析より光TNF-α,IL-1β,IL-6いずれの欠損もDNaseII欠損による関節炎発症を強く抑制することが明らかとなった。一方、DNaseII欠損マウスの骨髄を野生型マウスに移植した骨髄キメラマウスは関節炎を発症し、骨髄由来の血球細胞でのDNaseII欠損が発症に十分であることがわかったが、T細胞及びB細胞を持たないRag2欠損背景でも関節炎は発症した。これらの結果より、DNaseII欠損マウスは、自己DNA蓄積により自然免疫が活性化された結果、獲得免疫非依存的に炎症性サイトカインが関節組織で恒常的に産生され、関節炎を発症するとわかった。RAにおいても同様の機構で疾患が発症するケースが考えられ、これまで獲得免疫の関与が重要であると考えられてきたRAの病態理解に新たな手がかりをもたらした。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Autoimmunity and the Clearance of Dead Cells.2010

    • Author(s)
      Nagata S., Hanayama R., Kawane K
    • Journal Title

      Cell 140

      Pages: 619-630

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Apaf-1-independent programmed cell death in mouse development2010

    • Author(s)
      Nagasaka A., Kawane K., Yoshida H., Nagata S.
    • Journal Title

      Cell Death Differ. (in press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA分解の分子機構及び生理作用2009

    • Author(s)
      川根公樹
    • Journal Title

      生化学 81

      Pages: 765-779

    • NAID

      10026298370

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNAの分解異常による関節炎2009

    • Author(s)
      川根公樹, 長田重一
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration 29

      Pages: 204-208

    • NAID

      10024797456

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] IFN regulatory factor (IHF) 3/7-dependent and -independent gene induction by mammalian DNA that escanes2008

    • Author(s)
      Okabe, Y., et.al.
    • Journal Title

      Eru J Immunol 38(11)

      Pages: 3150-3158

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nucleases in Programmed Cell Death2008

    • Author(s)
      Kawane, K. and Nagata, S.
    • Journal Title

      Methods Enzymol 442

      Pages: 271-287

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Activation of innate immune reaction by mammalian DNA that escaped from degradation2010

    • Author(s)
      Okabe, Y., Sano, T., Kawane, K., Nagata, S.
    • Organizer
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
    • Place of Presentation
      Fairmont Banff Springs, Banff, CANADA
    • Year and Date
      2010-02-15
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Endogenous Inflammation Caused by Defective Departure of Dead Cells2009

    • Author(s)
      長田重一, 華山力成, 川根公樹
    • Organizer
      京都大学グローバルCOEプログラム(第2回全体リトリート)
    • Place of Presentation
      淡路夢舞台国際会議場兵庫
    • Year and Date
      2009-11-06
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] DNA分解酵素の生理作用の解析2008

    • Author(s)
      川根公樹
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会(20年度日本生化学会奨励賞受講演)
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、兵庫
    • Year and Date
      2008-12-11
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] DNase II欠損マウスを用いたマウスの発生段階におけるアポトーシス細胞の検出2008

    • Author(s)
      長坂明臣、川根公樹、長田重一
    • Organizer
      第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド、兵庫
    • Year and Date
      2008-12-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 分解を免れたDNAによる関節炎2008

    • Author(s)
      川根公樹、長田重一
    • Organizer
      第36回日本臨床免疫学会総会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル、新宿、東京
    • Year and Date
      2008-10-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] DNase II遺伝子欠損マウス胎仔におけるTRAILの活性化2008

    • Author(s)
      北原雄輔、川根公樹、長田重一
    • Organizer
      第17回日本アポトーシス研究会学術集会
    • Place of Presentation
      メルパルク京都、京都
    • Year and Date
      2008-08-01
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 分解を免れたDNAによる関節炎2008

    • Author(s)
      川根公樹
    • Organizer
      第29回日本炎症・再生医学会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル、東京
    • Year and Date
      2008-07-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.mfour.med.kyoto-u.ac.jp/~nagata/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.mfour.med.kyoto-u.ac.jp/~nagata/

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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