Therapeutic strategy against infectious and inflammatory diseases by targeting master regulators of mast cells and eosinophils
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22K06913
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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 49010:Pathological biochemistry-related
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
森口 尚 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (10447253)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
遠藤 智之 東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (00400317)
関根 弘樹 東北大学, 加齢医学研究所, 講師 (50506285)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | GATA2 / インターロイキン６ / マスト細胞 / マクロファージ / 血管内皮細胞 / GATA転写因子 / サイトカイン / 炎症性疾患 / 感染症 |
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| Outline of Research at the Start |
炎症性サイトカインはさまざまな感染症および炎症性疾患の重症度を左右する。GATA転写因子は複数の細胞種で、サイトカイン遺伝子の発現を正に制御する。本研究ではGATA転写因子が急性肺障害、自己免疫性関節炎や内臓脂肪炎症に伴うメタボリックシンドロームの重症化もしくは予防に関わる可能性を、それぞれの遺伝子変異マウスを用いた疾患モデル誘導にて明らかにする。感染症や炎症疾患症例のサンプル用いGATA因子活性化レベルと炎症状態・臨床症状との相関を解析する。また低分子化合物によるGATA転写因子阻害を試み、炎症性疾患の治療につながるか検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マスト細胞株であるBRC6細胞を用いGATA2抗体によるクロマチン免疫沈降後の次世代シーケンス解析を行い、転写因子GATA2のゲノムDNA上での結合部位を網羅的に探索した。その結果、代表的な炎症性サイトカインであるIL6遺伝子の5'上流-39kbに位置する制御領域内に、GATA2結合ピークが複数存在することがわかった。この-39kb領域をBRC6細胞にて欠損させると、リポポリ多糖(LPS)刺激によるIL6の発現誘導が顕著に抑制された。この結果は-39kb領域がマスト細胞でのIL6発現誘導を正に制御する領域であることを示す。そこで-39kb領域を欠損する遺伝子改変マウスを、CRISPR-Cas9システムによる遺伝子編集技術を用いて作成した。-39kb領域ホモ欠損マウスでは、腹腔内マスト細胞においてIL6の発現誘導が抑制されることがわかった。一方、マクロファージではIL6の発現誘導は保たれていた。マウス個体にLPS投与した後の血清IL6誘導レベルをELISAにて調べたところ、-39kb領域ホモ欠損マウスでは野生型コントロールと比較して若干の低下が観察された。動物個体内のIL6産生細胞の中でマスト細胞の割合は必ずしも大きくはないと予想される。したがって-39kb領域ホモ欠損マウスで血清IL6誘導レベルの低下が観察されたことは、-39kb領域がマスト細胞以外のIL6産生細胞でも機能している可能性があることを示唆する。特に血管内皮細胞は細胞数も多く、IL6を含むサイトカイン産生量も大きく、GATA2発現レベルも高いため、IL6 -39kb領域の重要性が高い細胞種である可能性があると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
マスト細胞株を用いたクロマチン免疫沈降シーケンス解析のデータから、ヒト炎症性疾患との関連が深いサイトカインであるIL6遺伝子に関して、GATA2により制御される重要なエンハンサー領域（-39kb領域）を見出した。この結果はiScience誌に原著論文として掲載された。培養マスト細胞で-39kb領域の重要性を明らかにし、さらに-39kb領域欠損マウスでもその重要性を見出している。このマウス-39kb領域のヒトIL6遺伝子での相同領域は、ヒトでの炎症傾向と相関のある一塩基多型が散在する領域であることが報告されている。従って我々が作成した-39kb領域欠損マウスの解析から、ヒトでの炎症性疾患の分子基盤解明につながる可能性があると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、IL6遺伝子座の-39kb上流に存在する発現制御領域に着目し、培養細胞と遺伝子改変マウスを用いた解析を進める。皮膚での細菌感染防御では、マスト細胞が産生するIL6が重要であることを示す報告があり、皮膚感染モデルを使った解析を検討する。-39kb制御領域の多型が感染症や炎症性疾患と関連する可能性を明らかにしていく。また、血管内皮細胞からのサイトカイン産生制御因子としてGATA2が担う役割を明らかにする。炎症性サイトカイン産生細胞としての血管内皮細胞の機能的重要性を評価する疾患モデルとして、慢性低酸素暴露による肺動脈性高血圧症を予定している。予備的な実験では、GATA2が肺動脈の恒常性維持に関わる結果を得ており、GATA2の発現低下が血管病につながるメカニズム探索も進める。
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
