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Constructing a molecular basis for regulation of colonic mucus production and drug discovery

Research Project

Project/Area Number 20K07456
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49030:Experimental pathology-related
Research InstitutionHimeji Dokkyo University

Principal Investigator

NAGAKUBO Daisuke  姫路獨協大学, 薬学部, 教授 (10368293)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords大腸 / 杯細胞 / 粘液 / ケモカイン / 上皮間葉転換
Outline of Research at the Start

大腸には膨大な数の細菌が存在するにも関わらず、宿主との共生関係が成立している。そこには大腸上皮組織の中の杯細胞と呼ばれる細胞が分泌する粘液が重要な役割を果たしている。予備実験で細胞遊走作用をもつCCL28という分子を欠損した大腸では粘液産生の低下が起きたことから、本研究ではCCL28による「杯細胞の粘液産生・分泌制御」、「杯細胞の分化制御」、さらに「杯細胞の生存維持の制御」について詳しく解析し、杯細胞の粘液産生に関わる機構がどのような分子で担われているのかを明確にすることを目指している。

Outline of Final Research Achievements

The large intestine contains two layers of mucus composed of glycoprotein mucin, which prevents bacteria from entering the host. Goblet cells in the colonic epithelium are responsible for the production of mucus. In this research project, we analyzed the differentiation and regulation of mucus production of goblet cells. As a result, we clarified the possibility that the chemokine CCL28, expressed in the large intestine, induces differentiation into goblet cells via its receptor CCR10 and promotes mucus production of goblet cells. Furthermore, from the analysis of the effects of chemokines on colorectal epithelial cells, we found that inhibition of another CCL28 receptor, CCR3, induces epithelial-mesenchymal transition and formation of polyploid giant cells, which are involved in cancer malignant transformation, and clarified its signal transduction pathway.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大腸には膨大な数の細菌が存在するにも関わらず、宿主との共生関係が成立している。そこには大腸上皮の中の杯細胞と呼ばれる細胞が分泌する粘液が重要な役割を果たしている。本研究は、液性因子であるケモカインCCL28が大腸における杯細胞の分化や粘液産生を制御するという新規の概念を提供した。また、CCL28の受容体でもあるCCR3の阻害は大腸がんの悪性化の誘導にも関わることを明らかにした。今回得られた分子機構は新規の知見であり、それらが杯細胞の機能異常による炎症性腸疾患、あるいは大腸がんなどに対する将来的な創薬の治療標的に繋がることが期待される。

Report

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

    (14 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] CCR3 blockage elicits polyploidization associated with the signatures of epithelial-mesenchymal transition in carcinoma cell lines.2023

    • Author(s)
      Kaibori Y, Nagakubo D
    • Journal Title

      Cancer Gene Ther

      Volume: 30 Issue: 1 Pages: 137-148

    • DOI

      10.1038/s41417-022-00532-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The altered production and property of saliva induced by ingesting fermented food ingredients affect the oral microbiome composition in mice2023

    • Author(s)
      Kaibori Y, Yamashita K, Nagakubo D
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem

      Volume: 87 Issue: 2 Pages: 228-235

    • DOI

      10.1093/bbb/zbac186

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CCR4 Involvement in the Expansion of T Helper Type 17 Cells in a Mouse Model of Psoriasis2021

    • Author(s)
      Matsuo Kazuhiko、Kitahata Kosuke、Kaibori Yuichiro、Arima Yuka、Iwama Arisa、Ito Mana、Hara Yuta、Nagakubo Daisuke、Quan Ying-Shu、Kamiyama Fumio、Oiso Naoki、Kawada Akira、Yoshie Osamu、Nakayama Takashi
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: - Issue: 8 Pages: 1985-1994

    • DOI

      10.1016/j.jid.2020.12.034

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel role for bone marrow-derived cells to recover damaged keratinocytes from radiation-induced injury2021

    • Author(s)
      Okano Junko、Nakae Yuki、Nakagawa Takahiko、Katagi Miwako、Terashima Tomoya、Nagakubo Daisuke、Nakayama Takashi、Yoshie Osamu、Suzuki Yoshihisa、Kojima Hideto
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5653-5653

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84818-1

    • NAID

      120007009030

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ケモカインCCL28によるCCR10/YAP経路を介した大腸粘液産生機構の解明2022

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、松尾 一彦、中山 隆志、長久保 大輔
    • Organizer
      第68回 日本生化学会近畿支部例会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ケモカインCCL28はHippo経路を介して大腸杯細胞分化を誘導する2022

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、松尾 一彦、中山 隆志、長久保 大輔
    • Organizer
      第95回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ケモカイン受容体CCR3の阻害によるがん悪性化への影響2021

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、長久保 大輔
    • Organizer
      第67回 日本生化学会近畿支部例会
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  • [Presentation] 大腸杯細胞への分化におけるケモカインの関与2021

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、松尾 一彦、中山 隆志、長久保 大輔
    • Organizer
      第71回 日本薬学会関西支部総会・大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ケモカイン受容体CCR3の阻害によるがん悪性化機構の解明2021

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、長久保 大輔
    • Organizer
      第94回 日本生化学会大会
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  • [Presentation] 乾癬モデルマウスにおけるTh17細胞増幅に対するCCR4の寄与2021

    • Author(s)
      北畑 孝祐、松尾 一彦、海堀 祐一郎、長久保 大輔、義江 修、中山 隆志
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
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  • [Presentation] 大腸粘液・唾液の産生メカニズムの解析2020

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、松尾 一彦、中山 隆志、長久保 大輔
    • Organizer
      第93回 日本生化学会大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ケモカインによる大腸粘液産生機構の解析2020

    • Author(s)
      海堀 祐一郎、松尾 一彦、中山 隆志、長久保 大輔
    • Organizer
      第70回 日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 姫路獨協大学ホームページ(2023年2月10日最新情報)

    • URL

      https://www.himeji-du.ac.jp/news/2023/02/26727/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 姫路獨協大学ホームページ(2023年2月10日最新情報)

    • URL

      https://www.himeji-du.ac.jp/news/2023/02/26729/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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

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