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Development of autovaccine for periodontal disease using human salivary exosomes with immune activity

Research Project

Project/Area Number 20K07162
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47060:Clinical pharmacy-related
Research InstitutionTeikyo Heisei University

Principal Investigator

Ogawa Yuko  帝京平成大学, 薬学部, 准教授 (30267330)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords細胞外小胞 / 唾液 / LPS / マクロファージ / DPP IV / extracellular vesicles / exosome / 免疫活性化 / エンドトキシン / 歯周病 / ワクチン
Outline of Research at the Start

歯周病は糖尿病などの生活習慣病とも関連する疾患であるが、その原因菌感染の予防法は確立されていない。申請者が発見したヒト唾液由来の細胞外小胞exosome (Exo) は、口腔内細菌の成分(エンドトキシン、LPS) および免疫活性化因子分子 (DPP IV、CD26) を含有することが特徴である。本Exoは消化酵素処理によりマクロファージを活性化することから、腸管内に到達して免疫系を活性化し、リンパ組織を介して口腔内の分泌型IgA産生を亢進する可能性がある。そこで本申請では本Exoによる免疫活性化機構を明らかにし、最終的に歯周病自家ワクチン療法へ応用して個別化医療の実現を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Exosome-like extracellular vesicles (Exo) derived from human saliva is composed of both a membrane vesicle and an outer layer surrounding it. Salivary Exo contain LPS derived from oral bacteria and DPP IV as immunostimulators and activate macrophage (Mφ). In addition, Mφ activation by the dissociated outer layer were enhanced. CAP18, a LPS-binding protein, that is contained in salivary Exo is considered to function suppressively in Mφ activation. The outer layer of the Exo is easily degraded, while the vesicle including DPP IV were relatively stable. Therefore, the Exo adsorbs LPS and suppresses excessive activation of the immune system in the oral cavity. Enhanced immune activation may occur when the outer layer is dissociated from the Exo.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られたLPS/DPP IV-Exoの構成成分、免疫系における機能、安定性に関する知見より、本Exoは口腔内から消化管内を通じて免疫系を制御するリソースとなることが期待できる。LPS/DPP IV-Exoは唾液中のLPSの10~20%を結合している。口腔内で本ExoはLPSを吸着し、免疫系の過剰な活性化を抑制しているが、消化管では消化に伴う外層の解離による免疫活性化が起こると考えられた。外層と本体の消化に伴う免疫系への作用を分子レベルで解明することで、外来性の病原体に対して免疫系を制御し、効率的な生体防御を行う機能的Exoを構築できる可能性がある。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Stability of human salivary extracellular vesicles containing dipeptidyl peptidase IV under simulated gastrointestinal tract conditions2021

    • Author(s)
      Ogawa Yuko、Akimoto Yoshihiro、Ikemoto Mamoru、Goto Yoshikuni、Ishikawa Anna、Ohta Sakura、Takase Yumi、Kawakami Hayato、Tsujimoto Masafumi、Yanoshita Ryohei
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 27 Pages: 101034-101034

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101034

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ヒト唾液由来細胞外小胞に存在するLPS結合タンパク質はマクロファージの活性化を制御する2023

    • Author(s)
      小川 裕子、三浦 ゆり、後藤 芳邦、池本 守、秋元 義弘、遠藤 玉夫、矢ノ下 良平
    • Organizer
      日本薬学会 第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト唾液由来細胞外小胞に存在するLPS結合タンパク質の同定およびマクロファージ活性化機構の検討2022

    • Author(s)
      小川 裕子、三浦 ゆり、伊藤 麻衣、後藤 芳邦、池本 守、 遠藤 玉夫、秋元 義弘、矢ノ下 良平
    • Organizer
      第9回日本細胞外小胞学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒト唾液にはMUC1/APNとDPP IV/CD9を指標とする2種類の細胞外小胞が存在する2022

    • Author(s)
      小川 裕子、三浦 ゆり、大西 敦、後藤 芳邦、青木 一真、池本 守、本車田 悠希、堤 周平、長島 茉央、廣谷 莉花、武井 亮太朗、秋元 義弘、遠藤 玉夫、矢ノ下 良平
    • Organizer
      第66回日本唾液腺学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アミノペプチダーゼに着目したヒト唾液由来細胞外小胞の性状解析2022

    • Author(s)
      小川 裕子、池本 守、三浦 ゆり、津元 裕樹、遠藤 玉夫、本車田 悠希、堤 周平、長島 茉央、松岡 千裕、原 紅音、秋元 義弘、川上 速人、矢ノ下 良平
    • Organizer
      日本薬学会第142年会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト唾液由来細胞外小胞の胃から腸内における条件での安定性の検討2021

    • Author(s)
      小川裕子、石川杏奈、太田櫻、池本守、 秋元義弘、川上速人、矢ノ下良平
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 帝京平成大学 薬学部特設サイト ユニット紹介 細胞機能教育研究部門 膜機能ユニット

    • URL

      https://pharm.thu.ac.jp/research/unit/makukinou.html

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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