ストレスがTH17細胞のプロテアーゼの発現上昇と関節炎増悪に寄与する機構の解明
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22K07133
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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 49070:Immunology-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
榛葉 旭恒 京都大学, 医学研究科, 助教 (30812242)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | TH17 / ストレス / MMP25 / 好中球 / 関節炎 / ヘルパーT細胞 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 関節リウマチ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、関節リウマチにおいて精神的ストレスがインターロイキン17産生型ヘルパーT細胞（Th17細胞）のマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）の発現を誘導し、関節への浸潤や軟骨の破壊を促進する機構を明らかにする。申請者はストレスホルモンであるグルココルチコイド（GC）がTh17細胞のMMP25の発現を誘導することを見出した。関節リウマチモデルにおいて、GCがMMP25遺伝子座のエンハンサーを介して、炎症初期におけるTh17細胞のMMP25の発現を上昇させるか、GCによって発現上昇したMMP25はTh17細胞の炎症部位への浸潤を促進し、軟骨の細胞外マトリックスの分解を促進するか解析する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
PTSDなどの精神疾患患者は関節リウマチを合併するリスクが高まることが報告されていることから、ストレス時に分泌される因子は自己免疫疾患の発症と増悪に寄与する可能性がある。申請者は以前に副腎皮質ステロイドホルモンであり免疫抑制剤でもあるグルココルチコイド（GC）が、自己免疫疾患の発症を促進するTH17細胞の分化をむしろ助ける作用を持つことを発見していた。この発見から、ストレス時に産生されるGCがTH17細胞の分化や機能を促進して、関節リウマチの病態を悪化させるという仮説をもった。
この仮説を検証するため、Ｔ細胞特異的にグルココルチコイド受容体（ＧＲ）が欠損するCD4Cre-GRcKOマウスと、関節リウマチモデルであるＳＫＧマウスを交配し、関節リウマチの炎症時にGCがＴ細胞に与える作用を調べた。その結果、cKOマウスはコントロールマウスに比べて下肢関節の炎症の程度が低く、関節に浸潤したＴＨ１７細胞の割合も減少していたことから、関節リウマチモデルにおいてもGCがTH17細胞の割合を増加させ、病態の悪化に寄与することが示唆された。加えて、cKOマウスでは関節部に浸潤する好中球の細胞数が減少していたことから、TH17細胞が産生するIL-17が好中球の動員に繋がったと考えられる。
GCはTH17細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ25（MMP25）の発現を誘導する可能性がある。分化培養したTh17細胞をGCで刺激した際には、MMP25の発現が上昇した。GCの刺激はIL-17産生型gdT細胞が増加し、IFNg産生型ではなく、IL-17産生型gdT細胞においてMMP25の発現が認められた。以上から、GCはIL-17産生T細胞およびIL-17によって浸潤が誘導される好中球にMMP25が発現することを発見し、GCとIL-17産生、MMP25の発現に関連があることが示唆された。
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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
本研究において、グルココルチコイド受容体が関節リウマチモデルにおいてもTH17細胞の分化を促進し、病態の悪化に寄与していることを確かめられた。また、グルココルチコイドがTH17細胞の分化を促進したことで、好中球の動員が増加することを確認できた。加えて、IL-17産生型T細胞および、それらの細胞によって活性化が誘導される好中球など、抗真菌感染に寄与する細胞群においてMMP25が特異的に発現することを見出した。また、ストレス反応によってMMP25の発現が増強されることを見出したため、ストレスホルモンであるグルココルチコイドがTH17細胞に寄与して関節リウマチの病態に寄与するという考えを支持している。以上からほぼ満足できる達成度と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在においてクロマチン免疫沈降シークエンスの結果から、グルココルチコイド受容体がMMP25遺伝子座に結合することがわかっているが、その近傍にSTAT3が結合する可能性があることを見出した。グルココルチコイド受容体とSTAT3は複合体を形成することで、STAT3依存的な遺伝子発現を増強することが報告されている。申請者の結果から、グルココルチコイド受容体の欠損はSTAT3のリン酸化を障害すること、グルココルチコイドの刺激はSTAT3のリン酸化を促進することを見出している。STAT3はIL-6やIL-23などのTH17細胞の分化に必須のサイトカインから誘導される。グルココルチコイドとSTAT3が協調することで、TH17細胞の分化だけでなく、MMP25の発現が増強される可能性がある。今後は、それらの因子によるMMP25発現制御機構について、モチーフ探索やモチーフ変異モデルなどを駆使して、検証する。
また、MMP25がIL-17産生性T細胞および好中球特異的に発現すること見出している。これは自己免疫疾患発症に大きく寄与する細胞集団において特に高く発現することを意味しており、抗MMP25抗体を用いてそれらの細胞を除去することで、病態の緩和に大きく貢献することが期待される。抗MMP抗体の作成に着手していく。
また、MMP25欠損マウスの作成に着手しており、関節炎への病態の寄与を検証する。またストレスによって増悪する関節炎病態への寄与について、検討する予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(10 results)
