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Analysis of Stress Gateway Reflex

Research Project

Project/Area Number 20H00502
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 49:Pathology, infection/immunology, and related fields
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Murakami Masaaki  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 教授 (00250514)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 勇希  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 助教 (50794020)
山崎 理絵 (長谷部理絵)  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 講師 (70431335)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥45,500,000 (Direct Cost: ¥35,000,000、Indirect Cost: ¥10,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2021: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2020: ¥19,370,000 (Direct Cost: ¥14,900,000、Indirect Cost: ¥4,470,000)
Keywordsゲートウェイ反射 / 自己反応性T細胞 / IL-6アンプ / ストレス / 組織特異的炎症 / 神経-免疫連関 / ニューロモデュレーション / 心理ストレス / 微小炎症 / 臓器不全 / ストレスゲートウェイ反射 / 脳微小炎症
Outline of Research at the Start

我々は中枢抗原特異的T細胞にて生じる中枢炎症モデルを用い、特異的神経回路活性化が、血液脳関門を部位特異的に変容させ、炎症病態を誘導するゲートウェイ反射を発見した。軽度ストレスにて誘導されるストレスゲートウェイ反射では、脳内特定血管部でゲートウェイ反射が生じ、当該T細胞が血中免疫細胞と集積、微小炎症を誘導し、放出されるATPにて上部消化管と心臓に投射する迷走神経が活性化、突然死が誘導した。本提案では、軽度ストレスがどのように血中の自己反応性T細胞と協調して臓器の機能不全を誘導するか、ストレスゲートウェイ反射という独自の視点から詳細に解析する。さらに、ヒト検体でもマウス実験の結果を検証する。

Outline of Final Research Achievements

We have discovered six gateway reflexes (G-reflexes) in which specific neural circuit activation triggered by environmental stimuli transforms specific blood vessels and induces tissue-specific inflammatory pathology, using autoimmune disease models that occur mainly in blood immune cells including autoreactive T cell-dependent manner. In this study, we will analyze how stress-related stimuli, including pain and inflammation, cooperate with autoreactive T cells in the blood to induce organ-specific inflammatory diseases, mainly using the stress G reflex and other G reflexes. In addition, we will also materialize a completely new and innovative methodology to prevent and treat stress-induced inflammatory diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

主な論文成果を記載する。病態モデルにてストレス関連の痛みや局所炎症を起点とするゲートウェイ反射の解析が進み2論文を発表した(J Exp Med, 2022, J Immunol, 2023)。さらに、重症全身性エリテマトーデスに認められる精神神経ループス病態を反映するストレス依存性病態モデルを作成し、本分子機構が患者存在することを示唆(Ann Rheum Dis, 2022)でき、て脳内炎症が示唆されるてんかん患者にて迷走神経非侵襲刺激を実施し発作が減弱した(Brain Develop, 2023)。関連論文として28報の英文論文を発表した。大きな成果が得られ社会的な意義も大きい研究となった。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (176 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (44 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 32 results,  Open Access: 20 results) Presentation (125 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Invited: 49 results) Book (4 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] The gateway reflex regulates tissue-specific autoimmune diseases2024

    • Author(s)
      Tanaka Yuki、Ohki Izuru、Murakami Kaoru、Ozawa Satoshi、Wang Yaze、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration

      Volume: 44 Issue: 1 Pages: 12-12

    • DOI

      10.1186/s41232-024-00325-6

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      Naito Seiichiro、Tanaka Hiroki、Jiang Jing-Jing、Tarumi Masato、Hashimoto Ari、Tanaka Yuki、Murakami Kaoru、Kubota Shimpei I.、Hojyo Shintaro、Hashimoto Shigeru、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 703 Pages: 149666-149666

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149666

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      Shiraishi Hideaki、Egawa Kiyoshi、Murakami Kaoru、Nakajima Midori、Ueda Yuki、Nakakubo Sachiko、Narugami Masashi、Kimura Shuhei、Goto Takeru、Hiramatsu Yasuyoshi、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      Brain and Development

      Volume: 46 Issue: 1 Pages: 49-56

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2023.08.007

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      Tanaka Hiroki、Hasebe Rie、Murakami Kaoru、Sugawara Toshiki、Yamasaki Takeshi、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      Bioelectronic Medicine

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 24-24

    • DOI

      10.1186/s42234-023-00126-1

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      Murakami Kaoru、Kubota Shimpei I.、Tanaka Kumiko、Tanaka Hiroki、Akabane Keiichiroh、Suzuki Rigel、Shinohara Yuta、Takei Hiroyasu、Hashimoto Shigeru、Tanaka Yuki、Hojyo Shintaro、Sakamoto Osamu、Naono Norihiko、Takaai Takayui、(10名省略)、Taniguchi Masateru、Murakami Masaaki
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      Volume: 23 Issue: 22 Pages: 4909-4918

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      The Journal of Immunology

      Volume: 211 Issue: 1 Pages: 34-42

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      10.4049/jimmunol.2200567

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    • Journal Title

      Blood

      Volume: 142 Issue: 5 Pages: 477-492

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      10.1182/blood.2023019875

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      Volume: 13 Issue: 7 Pages: 7-7

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      Volume: dxad004 Issue: 7 Pages: 303-312

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      Volume: 81 Issue: 11 Pages: 1564-1575

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      Frontiers in Immunology

      Volume: 13 Pages: 1066916-1066916

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.1066916

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      髙橋郁子、木田博朗、田中くみ子、北條慎太郎、長谷部理絵、村上正晃
    • Journal Title

      老齢内科

      Volume: 1 Pages: 74-82

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      北條慎太郎、内田萌菜、田中くみ子、長谷部理絵、村上正晃
    • Journal Title

      臨床免疫・アレルギー科

      Volume: 75 (1) Pages: 94-100

    • NAID

      40022452095

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      Takada, Y. Kamimura, D. Jiang, J, Higuchi, H. Iwami, D. Hotta, K. Tanaka, Y. Ota, M. Higuchi, M. Nishio, S. Atsumi, T. Shinohara, N. Matsuno, Y. Tsuji, T. Tanabe, T. Sasaki, H. Iwahara, N. Murakami, M.
    • Journal Title

      Int Immunol

      Volume: 32 Issue: 10 Pages: 653-662

    • DOI

      10.1093/intimm/dxaa032

    • NAID

      120007160285

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    • Author(s)
      Hirano Toshio、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      Immunity

      Volume: 52 Issue: 5 Pages: 731-733

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2020.04.003

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      Higuchi Haruka、Kamimura Daisuke、Jiang Jing-Jing、Atsumi Toru、Iwami Daiki、Hotta Kiyohiko、Harada Hiroshi、Takada Yusuke、Kanno-Okada Hiromi、Hatanaka Kanako C、Tanaka Yuki、Shinohara Nobuo、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      International Immunology

      Volume: 32 Issue: 7 Pages: 493-493

    • DOI

      10.1093/intimm/dxaa024

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    • Author(s)
      内田萌菜、上村大輔、村上正晃
    • Journal Title

      医学のあゆみ”サイトカインのすべて”

      Volume: Nov Pages: 25-34

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      長谷部理絵、北條慎太郎、田中勇希、内田萌菜、村上正晃
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      Volume: 38(12) Pages: 25-30

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      内田萌菜、村上正晃
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 275(4) Pages: 371-378

    • NAID

      40022382681

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      内田萌菜、松山詩菜、村上正晃
    • Journal Title

      臨床免疫・アレルギー科

      Volume: 74(2) Pages: 165-172

    • NAID

      40022317082

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      北條慎太郎、内田萌菜、村上薫、松山詩菜、田中くみ子、村上正晃
    • Journal Title

      実験医学増刊号

      Volume: 38(12) Pages: 80-87

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      Hojyo Shintaro、Uchida Mona、Tanaka Kumiko、Hasebe Rie、Tanaka Yuki、Murakami Masaaki、Hirano Toshio
    • Journal Title

      Inflammation and Regeneration

      Volume: 40 Issue: 1 Pages: 37-37

    • DOI

      10.1186/s41232-020-00146-3

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      3.Ota, M., Y. Tanaka, I. Nakagawa, J‐J. Jiang, Y. Arima, D. Kamimura, T. Onodera, N. Iwasaki and M. Murakami
    • Journal Title

      Arthritis Rheumatol.

      Volume: 72 Issue: 6 Pages: 931-942

    • DOI

      10.1002/art.41182

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      Yuki Tanaka, Hiroaki Kida, Jing-Jing Jiang, Ikuko Takahashi, Shigeru Hashimoto, Masaaki Murakami
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      Yong Bin Teoh, Jing-Jing Jiang, Takeshi Yamasaki, Noriyuki Nagata, Toshiki Sugawara, Rie Hasebe, Hiroshi Ohta, Noboru Sasaki, Nozomu Yokoyama, Kensuke Nakamura, Mitsuyoshi Takiguchi, and Masaaki Murakami
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      Shintaro Hojyo, Shiina Matsuyama, Reiji Yamamoto, Kaoru Murakami, Junko Nio-Kobayashi, Tadafumi Kawamoto, Takeshi Yamasaki, Rie Hasebe, Daisuke Kamimura, Shigeru Hashimoto, Yuki Tanaka, Masaaki Murakami
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      村上 正晃
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      村上 正晃
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      Yuki Tanaka, Mitsutoshi Ota, Ikuma Nakagawa, Jing-Jing Jiang, Yasunobu Arima, Daisuke Kamimura, Tomohiro Onodera, Norimasa Iwasaki, Masaaki Murakami
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      一般社団法人量子生命科学第3回大会
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      長谷部 理絵, 阿部 靖矢, 北條 慎太郎, 田中 勇希, 上村 大輔, 村上 正晃
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      一般社団法人量子生命科学第3回大会
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      一般社団法人量子生命科学第3回大会
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      一般社団法人量子生命科学第3回大会
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      北條慎太郎, 下山修平, 田中勇希, 渥美達也, 上村大輔, 村上正晃
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      第54回北海道病理談話会
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      村上正晃
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      村上正晃
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      第3回Bench To Bedside Cardiovascular Research Meeting
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 中枢神経系特異的な活性化モノサイトの長期生存は神経炎症性疾患の再発に必須である2020

    • Author(s)
      北條慎太郎, 高橋 伸彦, 田中勇希, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己免疫疾患関連SNPによるIL-6アンプ活性化機構の解明2020

    • Author(s)
      田中くみ子, 下山修平, 中川育磨, 北條慎太郎, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] NTP1による慢性炎症抑制機構の解明2020

    • Author(s)
      田中勇希, 樋口まどか, 田中くみ子, 上村大輔, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 宇宙空間で変化する自己反応性T細胞の侵入口の解析2020

    • Author(s)
      内田萌菜, 上村大輔, 田中勇希, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 左右対称ゲートウェイ反射:左右対称性炎症の発症機構2020

    • Author(s)
      長谷部理絵, 田中勇希, 上村大輔, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 紅色非硫黄細菌LPSによる免疫活性化作用、抗がん、抗ウイルス作用の解析2020

    • Author(s)
      村上薫, 阿部靖矢, 山本 励志, 長谷部理絵, 上村大輔, 田中勇希, 村上正晃
    • Organizer
      一般社団法人量子生命科学第2回大会
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      2020 Annual Research Report
  • [Book] エッセンシャル免疫学 第4版2023

    • Author(s)
      平野俊夫 (翻訳), 村上正晃 (翻訳)
    • Total Pages
      600
    • Publisher
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
    • ISBN
      4815730814
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      2023 Annual Research Report
  • [Book] "分子細胞免疫学第10版 (Celllar and Molecular Immunology 10th edition) 「第15章 免疫寛容と自己免疫」(Chapter 15 - Immunology Tolerance and Autoimmunity)2022

    • Author(s)
      Abul K. Abbas (著), Andrew H. Lichtman (著), Shiv Pillai (著), 村上 正晃 (翻訳)
    • Total Pages
      650
    • Publisher
      エルゼビア・ジャパン
    • ISBN
      4860346769
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      2022 Annual Research Report
  • [Book] いのちの科学の最前線 生きていることの不思議に挑む2022

    • Author(s)
      チーム・パスカル
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      朝日新書
    • ISBN
      4022951796
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      2022 Annual Research Report
  • [Book] 基礎免疫学 原著第6版 アバス-リックマン-ピレ (第9章 を担当)2020

    • Author(s)
      中尾篤人(監訳)、井上修、氏家大輔、内田萌菜、柏木麻里子、香山尚子、河合利尚、木村元子、河野浩二、佐藤卓哉、竹田潔、中嶋正太郎、中野伸浩、中山俊憲、中山勝文、廣瀬晃一、穂積勝人、村上正晃、村上悠二、八木良二
    • Total Pages
      340
    • Publisher
      エルゼビア・ジャパン
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      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 北海道大学遺伝子病制御研究所・大学院医学院 分子神経免疫学分野ホームページ

    • URL

      https://www.igm.hokudai.ac.jp/neuroimmune/

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  • [Remarks] 北大ムーンショットプロジェクトウェブサイト

    • URL

      https://www.igm.hokudai.ac.jp/moonshot/project.html

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      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2024

    • Inventor(s)
      村上正晃
    • Industrial Property Rights Holder
      村上正晃
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2024
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      2023 Annual Research Report
    • Overseas

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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