Analysis of mediators involved in T cell dependent late asthmatic response

• Project/Area Number: 21K08486
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54020:Connective tissue disease and allergy-related
• Research Institution: Clinical Research Center for Allergy and Rheumatology, National Hospital Organization, Sagamihara National Hospital
• Principal Investigator: MORI AKIO 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 先端技術開発研究部, 部長 (80251247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神山 智 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 先端技術開発研究部, 研究員 (20626783) ; 神沼 修 広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (80342921) ; 大友 隆之 東京薬科大学, 薬学部, 講師 (90463108)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 気管支喘息 / T 細胞 / 遅発型喘息反応 / メディエータ / T細胞

Outline of Research at the Start

非アトピー型喘息症例の末梢血リンパ球から抗原特異的T細胞クローンを多数樹立し、ヒト培養気管支平滑筋を封入したコラーゲンゲルの収縮アッセイ系により、培養上清中の平滑筋収縮活性を検出する。ヒトおよびマウスのT細胞クローン培養上清中の収縮活性を、まずゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー等の生化学的手法により、精製、同定をめざす。T細胞由来のmRNA、培養上清タンパク質を用いてトランスクリプトーム、プロテオーム解析し、候補分子を絞り込む。さらに、マウスT細胞移入喘息モデルを活用して、in vitro、in vivoの両面から、分子レベルでの同定を進める。

Outline of Final Research Achievements

Mite-specific T cell clones were established from patients who exhibited late asthmatic responses in response to mite allergen challenge. T cell clones were established from ovalbumin (OVA)-specific T cell receptor transgenic mice. Cultured human or mouse bronchial smooth muscle cells were encapsulated in a collagen gel and incubated for 6 days before assaying for contractile activity of T cell supernatants. Several T cell clones produced bronchial smooth muscle contractile activity upon activation. Supernatants were biochemically fractionated by gel filtration and ion exchange. Gene expression and proteomic analysis were performed among clones to search for candidate molecules. Multiple candidate molecules were selected, recombinant proteins were created, and inhibition experiments were conducted using neutralizing antibodies. A candidate molecule showed significant contractile activity, but activities of T cell clone supernatants were not abolished by the neutralizing antibody.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気管支喘息は、IgE抗体を特徴とするアトピー型とIgE抗体の認められない非アトピー型とに分類される。アトピー型のメカニズムは石坂公成先生が発見したIgE抗体による即時型アレルギー反応により説明されたものの、非アトピー型のメカニズムは未解明のままである。われわれの研究によって、T細胞依存性、IgE抗体非依存性の気管支平滑筋収縮（喘息）反応が個体レベル、細胞レベルで証明された。分子レベルで気管支平滑筋収縮メディエータを同定することによって、成人喘息、難治性喘息の半数を占める非アトピー型喘息のメカニズムが解明されるとともに、新規治療法の開発が進むことが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Development of a new HISCL automated CXCL9 immunoassay. (2023)
  • Author(s): Hasegawa T, Yoshida M, Watanabe S, Kondo T, Asada H, Nakagawa A, Tomii K, Kameda M, Otsuka M, Kuronuma K, Chiba H, Katayanagi S, Miyazaki Y, Mori A.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 13 Issue: 1 Pages: 5342-5342
  • DOI: 10.1038/s41598-023-32513-8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Re-evaluation of over-the-counter histamine H1-receptor antagonists based on their effects on murine models of allergen-induced nasal hyperresponsiveness (2022)
  • Author(s): Uda, N., Ogata, S., Yamasaki, N., Miura, S., Hosomi, N., Mori, A., Goto, M., Miura, K., and Kaminuma, O.
  • Journal Title: J. Pharm. Sciences. Volume: 150 Issue: 4 Pages: 275-278
  • DOI: 10.1016/j.jphs.2022.10.004
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Th17-dependent nasal hyperresponsiveness is mitigated by steroid treatment (2022)
  • Author(s): Ueda, S., Miura, K., Kawasaki, H., Ogata, S., Yamasaki, N., Miura, S., Mori, A., and Kaminuma, O.
  • Journal Title: Biomolecules Volume: 12 Issue: 5 Pages: 674-674
  • DOI: 10.3390/biom12050674
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 重症喘息のステロイド抵抗性とその制御 (2022)
  • Author(s): 森 晶夫、神山 智、大友 暁美、山口 美也子、組谷 智恵美、岩本 圭右、矢野 光一、藤田 教寛、岩田 真紀、永山 貴紗子、劉 楷、中村 祐人、濱田 祐斗、渡井 健太郎、上出 庸介、福冨 友馬、関谷 潔史、松本 幸一郎、谷本 安、小林 信之、大友 隆之、神沼 修
  • Journal Title: 日本薬理学雑誌 Volume: 157 Pages: 293-298
• [Journal Article] Suppressive effect of dexamethasone on murine Th9 cell-mediated nasal eosinophilic inflammation (2021)
  • Author(s): Koyama Teidai、Miura Kento、Yamasaki Norimasa、Ogata Sawako、Ito Daiki、Saeki Mayumi、Hiroi Takachika、Mori Akio、Kaminuma Osamu
  • Journal Title: Asia Pacific Allergy Volume: 11 Issue: 3 Pages: e25-e25
  • DOI: 10.5415/apallergy.2021.11.e25
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] L-type amino acid transporter 1 inhibitor suppresses murine Th2 cell-mediated bronchial hyperresponsiveness independently of eosinophil accumulation (2021)
  • Author(s): Ito Daiki、Miura Kento、Saeki Mayumi、Yamasaki Norimasa、Ogata Sawako、Koyama Teidai、Hiroi Takachika、Mori Akio、Endou Hitoshi、Hayashi Keitaro、Kaminuma Osamu
  • Journal Title: Asia Pacific Allergy Volume: 11 Issue: 3 Pages: e33-e33
  • DOI: 10.5415/apallergy.2021.11.e33
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Biochemical analysis of T cell dependent bronchoconstriction (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Tawasaki, Y., Iwata, M., Nakamura, Y., Hamada, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O., and Mori, A.
  • Organizer: American Academy of Allergy Asthma & Immunology Annual Meeting 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Biological and biochemical analysis of T cell derived bronchoconstriction (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Kawasaki, Y., Iwata, M., Nakamura, Y., Hamada, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O. and Mori, A.
  • Organizer: European Respiratory Society 2023 International Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cellular and molecular analysis of T cell-dependent steroid-resistant asthma model (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Kawasaki, Y., Nakamura, Y., Hamada, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O. and Mori, A.
  • Organizer: Asia Pacific Society of Respirology 2023 International Congress
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Cellular Analysis of T cell-dependent steroid-resistant asthma (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Kawasaki, Y., Nakamura, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Ohtomo, T., Kaminuma, O. and Mori, A.
  • Organizer: Asia Pacific Association of Allergy, Asthma and Clinical Immunology International Conference 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Pharmacological characterization of T cell-induced bronchoconstriction (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Kawasai, Y., Iwata, M., Nakamura, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O. and Mori, A.
  • Organizer: World Allergy Congress 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Biochemical characterization of T cell derived bronvhoconstriction (2023)
  • Author(s): Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Kawasai, Y., Iwata, M., Nakamura, Y., Hamada, Y., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O. and Mori, A.
  • Organizer: European Academy of Allergy and Clinical Immunology 2023
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発続報（第4報）：アレルゲンコンポーネント検査 (2023)
  • Author(s): 白鳥宏太、中川 舞、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第72回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発続報（第３報）：牛乳アレルゲンコンポーネント検査 (2023)
  • Author(s): 白鳥宏太、中川 舞、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第60回日本小児アレルギー学会学術大会
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発続報（第４報）：ピーナッツ・ナッツ類アレルゲンコンポーネント検査 (2023)
  • Author(s): 中川 舞、白鳥宏太、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第60回日本小児アレルギー学会学術大会
• [Presentation] T cell-dependent steroid-resistant asthma is mediated by tyrosine kinases of costimulatory signal (2022)
  • Author(s): Mori, A., Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Iwamoto, K., Yano, K., Fujita, N., Iwata, M., Nagayama, K., Nakamura, Y., Hamada, Y., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O.
  • Organizer: European Academy of Allergy and Clinical Immunology Hybrid Congress 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Control of T cell-dependent steroid-resistant asthma model by several kinase inhibitors (2022)
  • Author(s): Mori, A., Kouyama, S., Yamaguchi, M., Ohtomo-Abe, A., Iwamoto, K., Yano, K., Fujita, N., Iwata, M., Nagayama K., Ryu, K., Nakamura, Y., Hamada, Y., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., Kaminuma, O.
  • Organizer: European Respiratory Society International Congress 2022
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 重症喘息のステロイド抵抗性とその制御 (2022)
  • Author(s): 森 晶夫、神山 智、大友暁美、山口美也子、組谷千恵美、岩本圭右、矢野光一、藤田教寛、岩田真紀、永山貴紗子、劉 楷、中村祐人、濱田祐斗、渡井健太郎、上出庸介、福冨友馬、関谷潔史、松元幸一郎、谷口 安、小林信之、大友隆之、神沼 修
  • Organizer: 第95回日本薬理学会年会 シンポジウム27 難治性ぜんそく治療への新たな挑戦
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発続報（第3報―1）：微量検体を用いた動じた項目測定 (2022)
  • Author(s): 白鳥宏太、中川 舞、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] 微量検体から多項目のアレルゲン特異的IgEを測定する3次元マイクロアレイの開発続報（第2報）：干渉試験の評価と指頭血採血による測定 (2022)
  • Author(s): 中川 舞、白鳥宏太、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第59回日本小児アレルギー学会
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発続報（第3報―2）：ダニアレルゲンコンポーネント測定 (2022)
  • Author(s): 中川 舞、白鳥宏太、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] Pharmacological characterization of T cell-induced bronchoconstriction in vivo and in vitro (2021)
  • Author(s): Mori, A., Kouyama, S., Yamaguchi, Y., Kumitani, C., Ohtomo-Abe, A., Kawasaki, Y., Iwamoto, K., Yano, K., Iwata, M., Nagayama, K., Ryu, K., Nakamura, Y., Hamada, Y., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., Ohtomo, T., and Kaminuma, O.
  • Organizer: European Academy of Allergy and Clinical Immunology Hybrid Congress 2021 (Madrid-Krakow, on line)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sublingual immunotherapy suppresses mast cell degranulation through the upregulation of thrombospondin-1 (2021)
  • Author(s): Kaminuma, O., Kitamura, N., Gotoh, M., Okubo, K., Mori, A., and Hiroi, T.
  • Organizer: European Academy of Allergy and Clinical Immunology Hybrid Congress 2021 (Madrid-Krakow, on line)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Molecular characterization of bronchoconstriction induced by activated T cells (2021)
  • Author(s): Kouyama, S., Yamaguchi, M., Kumitani, C., Ohtomo-Abe, A., Kawasaki, Y., Iwamoto, K., Yano, K., Iwata, M., Nagayama, K., Ryu, K., Nakamura, Y., Hamada, Y., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Ohtomo, T., Kaminuma, O, and Mori, A.
  • Organizer: European Respiratory Society 2021 International Congress (London, on line)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Possible mechanisms of T cell-induced bronchoconstriction (2021)
  • Author(s): Mori, A., Kouyama, S., Ohtomo-Abe, A., Ryu, K., Nakamura, Y., Hamada, Y., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Ohtomo, T., Kaminuma, O.
  • Organizer: Asia Pacific Association of Allergy, Asthma and Clinical Immunology International Conference 2021 (Taipei, on line)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] T細胞依存的に発症する新しいアレルギー性皮膚炎モデル (2021)
  • Author(s): 尾形佐和子、三浦健人、吉川日出夫、森 晶夫、廣井隆親、神沼 修
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会（横浜）
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発1（第2報）：食物アレルゲン特異的IgE抗体測定性能評価 (2021)
  • Author(s): 若山 翔、中川 舞、川上和美、古志洋一郎、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会（横浜）
• [Presentation] アレルゲン特異的IgE測定用3次元マイクロアレイの開発2（第2報）：吸入アレルゲン特異的IgE抗体測定性能評価 (2021)
  • Author(s): 川上和美、中川 舞、若山 翔、古志洋一郎、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会（横浜）
• [Presentation] Th9細胞依存的なアレルギー性炎症は標的臓器間で異なるステロイド応答性を示す (2021)
  • Author(s): 三浦健人、佐伯真弓、古山禎大、山崎憲政、尾形佐和子、廣井隆親、森 晶夫、神沼 修
  • Organizer: 第70回日本アレルギー学会学術大会（横浜）
• [Presentation] Th17細胞依存的ステロイド抵抗性喘息モデルに対するアミノ酸トランスポーターLAT1阻害薬の効果 (2021)
  • Author(s): 林啓太朗、佐伯真弓、三浦健人、山崎憲政、尾形佐和子、森 晶夫、廣井隆親、遠藤 仁、神沼 修
  • Organizer: アレルギー・好酸球研究会2021
• [Presentation] Th17細胞依存的マウス鼻粘膜炎症モデルに対するdexamethasoneの効果 (2021)
  • Author(s): 三浦健人、上田周作、山崎憲政、尾形佐和子、川崎英利、森 晶夫、神沼 修
  • Organizer: アレルギー・好酸球研究会2021
• [Presentation] 微量検体から多項目のアレルゲン特異的IgEを測定する3次元マイクロアレイの評価1 (2021)
  • Author(s): 古志洋一郎、中川 舞、川上和美、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第58回日本小児アレルギー学会（横浜/Web開催）
• [Presentation] 微量検体から多項目のアレルゲン特異的IgEを測定する3次元マイクロアレイの評価2 (2021)
  • Author(s): 川上和美、中川 舞、古志洋一郎、伊藤正照、森 晶夫
  • Organizer: 第58回日本小児アレルギー学会（横浜/Web開催）