| Project/Area Number |
21K07893
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
杉本 健 浜松医科大学, 医学部, 教授 (20529507)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | IL-33 / IL-22 / 粘膜防御機構 / 大腸上皮細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
一般的に難治性潰瘍性大腸炎の大腸粘膜においては『消化管粘膜バリア機構の破綻→抗原が容易に粘膜下に侵入→免疫担当細胞の活性化→TNFα等の炎症性サイトカインの産生→炎症反応惹起→粘膜治癒の遅延』という悪循環が起きている。この研究においては大腸上皮細胞を介したIL-22とIL-33のクロストークに着目し、全身性の後天的免疫を低下させることなく、腸管粘膜におけるinnate immunityを増強させることによりその悪循環を断ち、さらに難治の原因となる好酸球の活性化を抑制することにより難治性潰瘍性大腸炎を治癒に導くことを目標としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、全身性の免疫を低下させることなく、IL-22の作用によって消化管粘膜防御機構すなわち腸管粘膜におけるinnate immunityを増強させることにより、IL-33の放出量を減少させ、粘膜局所での炎症を抑制させることができるかどうかを明らかにし、これらの研究により難治性IBDの治療法の新たなオプションの確立に大きく寄与することができるかどうかを探索する。初年度から2年目の目標はin vitro, ex vivoにおけるIL-22のSTAT3を介した IL-33に対する分子生物学的反応および制御機構の解析である。具体的にはin vitroの解析として、ヒト大腸上皮培養細胞(T84)を使用してIL-33の発現を誘導することがすでに知られているepidermal growth factor(EGF)にて刺激し(Br J Pharmacol 2016;173:2532-42)、IL-33の発現が上昇することを確認する。次にT84細胞をIL-22とEGFで同時に刺激し、IL-22がEGFによるIL-33の誘導に影響を与えるかどうか探索を行う。IL-22によりIL-33の抑制が確認された場合はT84細胞にSTAT3のsiRNAをtransfectionし、STAT3が抑制された状態においてEGFの刺激がIL-33の発現に影響を与えるかどうかを検討する。STAT3が抑制された状態でIL-33の発現に影響がない場合は、IL-22のIL-33抑制作用はSTAT3による直接効果ではなく、何らかの粘膜防御機構が関係した間接的な効果と判断される。これらが証明出来たら次にex vivoにおいてIL-22がIL-33の発現に与える影響を検討する。具体的にはマウスより単離した大腸上皮細胞(colonic epithelial cells:CEC)を培養し、EGFによる刺激でIL-33の発現が上昇することを確認する。次にCECをIL-22とEGFで同時に刺激し、ex vivoにおいてもIL-22がIL-33の発現に影響をあたえるかどうかを検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
理由
EGFの刺激にてT84細胞におけるIL-33の発現が誘導されることは確認できたが、発現の程度にばらつきがあるため、T84細胞以外のcell lineを用いて実験を行った。具体的にはCaco2、HT29を用いて刺激実験を行っており、ある程度IL-33の発現増強が得られた。現在IL-22との共刺激によるIL-33の発現抑制について解析中であり、同時並行で2024年度にはin vivo、ex vivoにおけるIL-22によるIL-33の発現抑制の解析を行う予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
ex vivoにおけるIL-22のIL-33抑制機能については現在解析中であるが、同時にin vivoにおけるIL-22のIL-33制御機構について解析を進める。具体的には野生型マウスDSS誘導大腸炎モデルにおけるCECのIL-33の発現と、それに引き続いて起こるILC2によるIL-5の産生、好酸球の活性化・増殖および好酸球が産生するケモカインについて解析する。野生型マウスにDSSを3日間連続飲水させ、その後通常の水に交換し腸炎を惹起させる(J Clin Invest 2008;118:534-44)。DSS飲水開始後7日目にマウスをsacrificeし、上記事項について解析する。
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