SOCS3欠失マウスにおける食事誘発性炎症がGVHD重症化に及ぼす役割

• Project/Area Number: 21K11671
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 石黒 創 新潟大学, 医歯学総合研究科, 特任助教 (10826283)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牛木 隆志 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (80579152)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: GVHD / SOCS3 / 高脂肪食 / 移植片対宿主病 / 慢性炎症

Outline of Research at the Start

移植片対宿主病(GVHD)は日本と欧米でその発症率に差異がある。その理由としてHLAなどの遺伝的背景以外に食生活の違いが影響している可能性が考えられる。
サイトカインシグナル伝達阻害因子(SOCS) 3ノックアウト(KO)マウスに対し高脂肪食を投与したところ、致死的経過を辿り、その経過はGVHDに類似していた。本SOCS3KOマウスに高糖質食や高たんぱく食を投与・観察することにより、GVHDへの食事の影響を明らかとすることで食事を介してGVHDの重症化を軽減することが可能となり、造血幹細胞移植成績の向上につながる知見が得られる可能性がある。

Outline of Annual Research Achievements

移植片対宿主病(GVHD)は日本と欧米でその発症率に差異がある。その理由としてHLAなどの遺伝的背景以外に、食生活の違い（特に高脂質の食事）が影響している可能性が考えられる。申請者らはサイトカインシグナル伝達阻害因子(SOCS) 3ノックアウトマウスをドナーとして使用しGVHDモデルを作成し、それに高脂肪食を投与することで、その影響を検討している。
本年度我々は、SOCS3ノックアウトマウスを用いて数通りのGVHDモデルを作成し、コントロール食もしくは高脂肪食を投与し生存曲線やGVHDスコアを評価した。すると、SOCS3ノックアウト群では野生型群に比べて、生存曲線やGVHDスコアが悪化することが判明した。
更に、コントロール食同士、高脂肪食群同士で比較すると、野生型群、SOCS3ノックアウト群どちらにおいても、高脂肪食投与群でコントロール食投与群よりも生存曲線やGVHDスコアが増悪する傾向にあることが判明した。
栄養成分の違いに加え、ドナーの血球においてSOCS3をノックアウトすることが、GVHDの病態を悪化させることが示唆された。
この影響をVitroで確認するため、、SOCS3ノックアウトマウスの脾臓細胞を培養し解析したところ、野生型マウスよりも活性化したリンパ球の割合が上昇する傾向にあった。このようなリンパ球の性質の変化が、SOCS3ノックアウト群においてGVHDの重症化の一因となっていることが推察された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

SOCS3ノックアウトマウスを用いてGVHDモデルを作成したところ、SOCS3ノックアウト群では野生型群に比べて、生存曲線やGVHDスコアが悪化することが判明した。
更に、高脂肪食投与群でコントロール食投与群よりも生存曲線やGVHDスコアが増悪する傾向にあることが判明した。
栄養成分の違いに加え、ドナーの血球においてSOCS3をノックアウトすることが、GVHDの病態を悪化させることが示唆され、実験はおおむね計画どおりに進行していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

今後はSOCS3ノックアウトマウスを用いるとGVHDが重症化するメカニズムについて詳細な検討を行う。骨髄、血漿および腸管などにおけるサイトカインやケモカインなどを含めた解析をqPCRやELISA、FACS、病理学的な解析などを行う。また、Vitroの実験系でも検討を行う。以上の結果を踏まえ、高脂肪食がどのような機序で血球特異的なSOCS3ノックアウト状態としたGVHDモデルが、炎症を悪化させるかをより詳細に検討し、メカニズムを明らかとした上でその結果について論文投稿を行う。