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Molecular Mechanism of Long-Term Viability Acquisition of CNS-resident Monocytes Essential for Autoimmune Disease Relapse

Research Project

Project/Area Number 21K07075
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 49070:Immunology-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Hojyo Shintaro  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 准教授 (90585556)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords多発性硬化症 / 実験的自己免疫性脳脊髄炎 / 骨髄系細胞 / T細胞 / 中枢神経系 / サイトカイン / サイトカイン受容体 / ゲートウェイ反射 / モノサイト / 中枢神経 / EAE
Outline of Research at the Start

MSに罹患した90%以上の患者は再発と寛解を繰り返しその病態と痛みは相関することが示唆されてきたが、その分子機序は不明であった。我々は以前に、EAE病態寛解期での痛み刺激が感覚神経から交感神経への興奮伝達を介してCNSモノサイトを活性化し、疾患の再発に寄与することを報告した。CNSモノサイトはEAE初発時に末梢よりCNSへと移行して長期定着する。本研究では、CNSモノサイトを細胞標的とした創薬を念頭に、当該細胞の長寿命獲得機構を分子レベルで解明し、疾患再発の新しい予防戦略を提示する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed at clarifying the molecular mechanism by which myeloid cells migrating from the periphery to the CNS after the initial onset of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), a model of multiple sclerosis (MS), acquire long-term viability in the CNS during remission and are involved in pain-dependent neuroinflammatory relapse. We found that myeloid cells of peripheral origin in the CNS in remission constitutively receive survival signals via GM-CSF produced by blood endothelial cells, and are reactivated by pain stimuli, which causes relapse of the disease. Our results suggest that suppression of GM-CSF-mediated signaling may be an effective therapeutic approach in relapsing-remitting inflammatory CNS diseases such as MS.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、MSの病態モデルを基盤として我々が独自に発見した痛みゲートウェイ反射機構の詳細を解明する計画であり、自己免疫疾患寛解期における末梢由来CNS骨髄系細胞の長期生存能の獲得についてその分子機序を明らかにすることを目的とした。本研究成果により、(1)これまで知られていない末梢骨髄系細胞とは性状を異にするCNS骨髄系細胞の生活環、(2)自己免疫疾患の病態修飾における免疫系と神経系の相互作用についての新たな理解や概念の確立、(3)自己免疫疾患の再発を抑制しうる新たな臨床的介入法を提示することができた。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 神経系と免疫の接点(第12回) ゲートウェイ反射による中枢炎症制御2024

    • Author(s)
      山﨑 剛士, 田中 宏樹, 長谷部 理絵, 北條 慎太郎
    • Journal Title

      炎症と免疫

      Volume: 32 Pages: 152-161

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    • Author(s)
      Matsuyama Shiina、Yamamoto Reiji、Murakami Kaoru、Takahashi Nobuhiko、Nishi Rieko、Ishii Asuka、Nio Kobayashi Junko、Abe Nobuya、Tanaka Kumiko、Jiang Jing Jing、Kawamoto Tadafumi、Iwanaga Toshihiko、Shinohara Yuta、(4名省略)、Kubota Shimpei I、(4名省略)、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 211 Issue: 1 Pages: 34-42

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2200567

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    • Peer Reviewed / Open Access
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    • Author(s)
      Naim Fayrouz、Hasebe Rie、Hojyo Shintaro、Shichibu Yukatsu、Ishii Asuka、Tanaka Yuki、Tainaka Kazuki、Kubota Shimpei、Konishi Katsuaki、Murakami Masaaki
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 13 Issue: 7 Pages: 7-7

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.4644

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  • [Journal Article] Dupuytren's contracture-associated SNPs increase SFRP4 expression in nonimmune cells including fibroblasts to enhance inflammation development2023

    • Author(s)
      Kida H, Jiang JJ, Matsui Y, Takahashi I, Hasebe R, Kawamura D, Endo T, Shibayama H, Kondoh M, Nishio Y, Nishida K, Matsuno Y, Oikawa T, Kubota S, Hojyo S, Iwasaki N, Hashimoto S, Tanaka Y, Murakami M.
    • Journal Title

      Int Immunol.

      Volume: dxad004 Issue: 7 Pages: 303-312

    • DOI

      10.1093/intimm/dxad004

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  • [Journal Article] Zoobiquity experiments show the importance of the local MMP9-plasminogen axis in inflammatory bowel diseases in both dogs and patients.2023

    • Author(s)
      Takeshi Yamasaki, Noriyuki Nagata, Toru Atsumi, Rie Hasebe, Yuki Tanaka, Izuru Ohki, Shimpei Kubota, Yuta Shinohara, Yong Bin Teoh, Nozomu Yokoyama, Noboru Sasaki, Kensuke Nakamura, Hiroshi Ohta, Takehiko Katsurada, Yoshihiro Matsuno, Shintaro Hojyo, Shigeru Hashimoto, Mitsuyoshi Takiguchi, Masaaki Murakami.
    • Journal Title

      International immunology

      Volume: - Issue: 7 Pages: 313-326

    • DOI

      10.1093/intimm/dxad006

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    • Author(s)
      村上 薫, 西 李依子, 北條 慎太郎, 田中 勇希, 村上 正晃
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 40 Pages: 2456-2466

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    • Author(s)
      北條 慎太郎, 田中 くみ子, 村上 薫, 佐藤 一紀, 村上 正晃
    • Journal Title

      BIO-EX-press

      Volume: 2022年冬号 Pages: 12-17

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      Uchida M, Yamamoto R, Matsuyama S, Murakami K, Hasebe R, Hojyo S, Tanaka Y, Murakami M.
    • Journal Title

      Int Immunol.

      Volume: dxab022 Issue: 2 Pages: 59-65

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab022

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  • [Journal Article] 【コロナウイルス感染の免疫学】サイトカインストームとIL-6アンプ2021

    • Author(s)
      村上 薫, 北條 慎太郎, 田中 くみ子, 村上 正晃
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      炎症と免疫

      Volume: 30巻1号 Pages: 18-27

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  • [Journal Article] Gateway Reflex and Mechanotransduction2021

    • Author(s)
      Matsuyama S, Tanaka Y, Hasebe R, Hojyo S, Murakami M.
    • Journal Title

      Front Immunol.

      Volume: 12 Pages: 780451-780451

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.780451

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  • [Journal Article] Sjogren's syndrome-associated SNPs increase GTF2I expression in salivary gland cells to enhance inflammation development.2021

    • Author(s)
      Shimoyama S, Nakagawa I, Jiang JJ, Matsumoto I, Chiorini JA, Hasegawa Y, Ohara O, Hasebe R, Ota M, Uchida M, Kamimura D, Hojyo S, Tanaka Y, Atsumi T, Murakami M.
    • Journal Title

      Int Immunol.

      Volume: 33 Issue: 8 Pages: 423-434

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab025

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] GM-CSF promotes long-term survival of myeloid cells of peripheral origin in the central nervous system for pain-induced relapse of neuroinflammation2024

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      The 52nd Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Attempt to elucidate pathogenic mechanism of severe COVID-19, using a newly established stress-dependent SARS-CoV-2 infection model2022

    • Author(s)
      Shintaro Hojyo, Rie Hasebe, Kaoru Murakami, Kumiko Tanaka, Yuki Tanaka, Masaaki Murakami
    • Organizer
      日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会 ( The 86th JSICR / The 28th MMCB 2022 合同シンポジウム)
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  • [Presentation] 自己免疫疾患関連遺伝子 C8orf13 による病態誘導機構2022

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      第59回日本生化学会北海道支部例会 日本生化学会北海道支部・日本生物物理学会北海道支部 合同シンポジウム
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  • [Presentation] Mechanisms of pathogenesis induced by autoimmune disease-associated gene C8orf132022

    • Author(s)
      Shintaro Hojyo, Shuhei Shimoyama, Yuki Tanaka, Tatsuya Atsumi, Daisuke Kamimura, Masaaki Murakami
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
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  • [Presentation] Establishment of a severe COVID-19 model in mice with stress2021

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      Shintaro Hojyo, Rie Hasebe, Kumiko Tanaka, Yuki Tanaka, Mona Uchida, Masaaki Murakami
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      第50回日本免疫学会学術集会
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  • [Presentation] 自己免疫疾患関連遺伝子による炎症病態の誘導機構2021

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      北條慎太郎, 下山修平, 田中勇希, 渥美達也, 村上正晃
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  • [Presentation] 炎症病態誘導における自己免疫疾患関連遺伝子C8orf13の役割2021

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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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      北條慎太郎, 長谷部理絵, 田中くみ子, 田中勇希, 内田萌菜, 村上正晃
    • Organizer
      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
    • Organizer
      第85回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会
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  • [Remarks] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ShintaroHojyo

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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