細胞傷害性リンパ球を応用した炎症性腸疾患新規治療法の開発

• Project/Area Number: 22K07978
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 長堀 正和 東京医科歯科大学, 東京医科歯科大学病院, 准教授 (60420254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 永石 宇司 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 寄附講座准教授 (60447464)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥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: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 免疫学 / 細胞傷害性リンパ球 / 消化器病学 / 炎症性腸疾患 / 細胞傷害性 / 腸管免疫

Outline of Research at the Start

我々はこれまでの一貫して腸管粘膜における免疫寛容の誘導機構に注目してきた研究結果から、本研究計画では細胞傷害活性を有するサブセットを応用した炎症性腸疾患(IBD)に対する新規治療法開発を遂行する。本研究は細胞傷害性リンパ球による病原性エフェクターT細胞の制御機構という独自の概念に着目しつつ、細胞傷害性リンパ球サブセットの機能解析法、培養・移植法、生体イメージングなど、我々が独自に樹立している技術を融合し、得られる成果から IBD新規治療法の開発基盤と技術基盤の樹立を目指した先駆的研究になることが期待される。

Outline of Annual Research Achievements

本研究はこれまで申請者らが見出してきた「細胞傷害性リンパ球による病原性CD4エフェクターT細胞の分化調節機構」という独自の概念や知見を基盤として、こうしたリンパ球分画による細胞傷害活性を応用したIBDに対する新規治療法開発の可能性を追求する研究を展開している。その結果、本研究では当該研究期間に以下のような成果が得られた。
１）野生型C57BL/6マウス (WT)の脾臓をはじめとした二次リンパ組織あるいは腸管組織からILC-1、NKp46細胞、NKp44細胞、NKT細胞、gdT細胞、CD8T細胞などを単離し、分化・活性化マーカーや各受容体の発現によって各サブセットのプロファイルを構築することに成功した。２）つぎにこれらのサブセットをそれぞれ単離し、各々のサイトカイン産生能、細胞溶解能、細胞死誘導能を測定したところ、これら各細胞群間において相反する機能を保有している事実を確認することができた。３）さらに今後、サイトカイン産生、細胞溶解能、細胞死誘導能など詳細な細胞傷害活性の解析系樹立に不可欠なクローン化を目的として、単離した各サブセットをそれぞれ特異的な刺激方法を用いて培養し、このうち複数の系統の培養条件を見出すことに成功した。
これらの研究成果は、上記のリンパ球サブセットに関して生理的な条件下における免疫学的解析が可能であること、またこれらの細胞がT細胞にそれぞれ異なる影響を与える可能性があることを示唆する。さらに現在、これらの細胞を用いた生化学的解析や機能的解析にむけて、その条件検討を進めている。さらに、これらのリンパ球サブセットとT細胞との混合培養の条件検討やその後のFACS、サイトカイン測定、また免疫染色や生体イメージングなどの予備実験を現在行っている。

Current Status of Research Progress

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

Reason

IBDの病態には過剰に賦活化したCD4 effecter T細胞によって誘導される免疫異常が根幹にあり、腸管粘膜の免疫恒常性維持がeffecter T細胞に対する細胞傷害性リンパ球サブセットの機能によって制御されている可能性に着目しているが、今回我々はマウスから複数の細胞傷害性を持ったリンパ球分画をそれぞれ分取した上で新たな機能を見出し、さらにこれらの細胞の刺激・培養条件を樹立できたことは大きな成果であるといえる。

Strategy for Future Research Activity

次年度は同定した各リンパ球サブセットによる異なる細胞傷害活性などの機能に着目し、これを詳細に解析するために、in vitroおよびex vivo実験系では51[Cr]を用いた細胞溶解試験、分子生物学的解析、そして網羅的解析による細胞傷害活性関連遺伝子群の抽出の準備、またin vivo実験系では遺伝子改変動物における疾患モデルの誘導とその臨床および病理学的解析、FACS解析、サイトカイン測定、また免疫組織染色や生体イメージングなどを行う予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Brigham and Women's Hospital/Harvard Medical School(米国)
• [Int'l Joint Research] University of British Columbia(カナダ)
• [Journal Article] Apelin expression is downregulated in T cells in a murine model of chronic colitis (2023)
  • Author(s): Yamada D、Kojima Yi、Hosoya A、Suzuki、Watabe T、Inoue T、Tsugawa N、Asakawa T、Yonemoto Y、Onizawa M、Nemoto Y、Oshima S、Shimonaka M、Kuba Ki、Ishida J、Fukamizu A、Penninger JM、Watanabe M、Okamoto R、Nagaishi T
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 647 Pages: 72-79
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.01.068
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Motility Mapping Quantification Using the Classical Optical Flow Algorithm for Small Bowel Crohn’s Disease: Comparison with Balloon-assisted Enteroscopy Findings (2023)
  • Author(s): Kitazume Yoshio、Takenaka Kento、Ohtsuka Kazuo、Ozawa Yasuo、Kimura Koichiro、Watanabe Ryosuke、Tsuchiya Junichi、Fujii Toshimitsu、Nagahori Masakazu、Watanabe Mamoru、Tateishi Ukihide
  • Journal Title: Magnetic Resonance in Medical Sciences Volume: 22 Issue: 3 Pages: 325-334
  • DOI: 10.2463/mrms.mp.2021-0037
  • ISSN: 1347-3182, 1880-2206
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A case of venous stasis colitis possibly caused by eplerenone (2023)
  • Author(s): Eiko Saito, Kazuo Ohtsuka, Ami Kawamoto, Toshimitsu Fujii, Kento Takenaka, Shuji Hibiya, Hiromichi Shimizu, Masakazu Nagahori, Shohei Tomii, Ryuichi Okamoto
  • Journal Title: Clin J Gastroenterol. Volume: 16 Issue: 1 Pages: 69-72
  • DOI: 10.1007/s12328-022-01722-5
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Treatment Escalation and De-Escalation Decisions in Crohn’s Disease: Delphi Consensus Recommendations from Japan, 2021. (2023)
  • Author(s): Hiroshi Nakase, Motohiro Esaki, Fumihito Hirai, Taku Kobayashi, Katsuyoshi Matsuoka, Minoru Matsuura, Makoto Naganuma, Masayuki Saruta, Kiichiro Tsuchiya, Motoi Uchino, Kenji Watanabe, Tadakazu Hisamatsu, Masakazu Nagahori, et al.
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology. Volume: - Issue: 4 Pages: 313-345
  • DOI: 10.1007/s00535-023-01958-z
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Zranb1-mutant mice display abnormal colonic mucus production and exacerbation of DSS-induced colitis. (2022)
  • Author(s): Tamura A, Ito G, Matsuda H, Nibe-Shirakihara Y, Hiraoka Y, Kitagawa S, Hiraguri Y, Nagata S, Aonuma E, Otsubo K, Nemoto Y, Nagaishi T, Watanabe M, Okamoto R, Oshima S.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 628 Pages: 147-154
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.08.046
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deep neural network for video colonoscopy of ulcerative colitis: a cross-sectional study (2022)
  • Author(s): Kento Takenaka, Toshimitsu Fujii, Ami Kawamoto, Kohei Suzuki, Hiromichi Shimizu, Chiaki Maeyashiki, Osamu Yamaji, Maiko Motobayashi, Akira Igarashi, Ryoichi Hanazawa, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Eiko Saito, Ryuichi Okamoto, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe
  • Journal Title: Lancet Gastroenterol Hepatol Volume: 7 Issue: 3 Pages: 230-237
  • DOI: 10.1016/s2468-1253(21)00372-1
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Mucosal healing of small intestinal stricture is associated with improved prognosis post-dilation in Crohn's disease (2022)
  • Author(s): Shuji Hibiya, Kazuo Ohtsuka, Kento Takenaka, Ami Kawamoto, Yusuke Matsuyama, Yumi Udagawa, Maiko Motobayashi, Hiromichi Shimizu, Toshimitsu Fujii, Eiko Saito, Masakazu Nagahori, Ryuichi Okamoto, Mamoru Watanabe
  • Journal Title: BMC Gastroenterol. Volume: 22 Issue: 1 Pages: 218-218
  • DOI: 10.1186/s12876-022-02300-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Hemorrhagic gastric ulcer in a patient with Behcet's disease successfully treated with infliximab (2022)
  • Author(s): Shun Fujiwara, Ami Kawamoto, Maiko Motobayashi, Shuji Hibiya, Kento Takenaka, Hiromichi Shimizu, Eiko Saito, Toshimitsu Fujii, Masakazu Nagahori, Daisuke Kawata, Natsuka Umezawa, Tadashi Hosoya, Shinsuke Yasuda, Kazuo Ohtsuka, Ryuichi Okamoto
  • Journal Title: DEN Open. Volume: 3 Issue: 1
  • DOI: 10.1002/deo2.196
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transmural remission characterized by high biologic concentrations demonstrates better prognosis in Crohn's disease (2022)
  • Author(s): Kento Takenaka, Ami Kawamoto, Yoshio Kitazume, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
  • Journal Title: J Crohns Colitis. Volume: - Issue: 6 Pages: 855-862
  • DOI: 10.1093/ecco-jcc/jjac185
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Serum Leucine-Rich α2 Glycoprotein: A Novel Biomarker for Transmural Inflammation in Crohn's Disease (2022)
  • Author(s): Kento Takenaka, Yoshio Kitazume, Ami Kawamoto, Toshimitsu Fujii, Yumi Udagawa, Ryosuke Wanatabe, Hiromichi Shimizu, Shuji Hibiya, Masakazu Nagahori, Kazuo Ohtsuka, Hiroyuki Sato, Akihiro Hirakawa, Mamoru Watanabe, Ryuichi Okamoto
  • Journal Title: Am J Gastroenterol. Volume: - Issue: 6 Pages: 1028-1035
  • DOI: 10.14309/ajg.0000000000002127
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Educational programs on drug development are required for medical students and physicians to promote the involvement of medical stakeholders (2022)
  • Author(s): Kanako Takatsuki, Minako Uchino, Toshinari Takamura, Kenichi Ishizawa, Hayato Niiyama, Maiko Jibiki, Hayato Yamazaki, Masakazu Nagahori.
  • Journal Title: Translational and Regulatory Sciences Volume: 4 Issue: 3 Pages: 53-60
  • DOI: 10.33611/trs.2022-009
  • ISSN: 2434-4974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interim analysis of a multicenter registry study of COVID-19 patients with inflammatory bowel disease in Japan (J-COSMOS) (2022)
  • Author(s): Nakase Hiroshi、Hayashi Yuki、Hirayama Daisuke、、Ishihara Shunji、et all、J-COSMOS group
  • Journal Title: Journal of Gastroenterology Volume: 57 Issue: 3 Pages: 174-184
  • DOI: 10.1007/s00535-022-01851-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Selective IgA deficiency induces spontaneous inflammation in the ileum. (2022)
  • Author(s): Nagaishi T, Yamada D, Inoue T, Blumberg RS, Okamoto R, Adachi T.
  • Organizer: The 51st Annual meeting of Japanese Society of Immunology.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 選択的IgA欠損によって誘発される回腸特異的な免疫異常. (2022)
  • Author(s): 永石宇司, 山田大貴, 渡部太郎, 渡辺守, 岡本隆一, 安達貴弘.
  • Organizer: 第59回 日本消化器免疫学会
• [Presentation] Spontaneous inflammation specifically in the ileum is induced by selective IgA deficiency. (2022)
  • Author(s): Nagaishi T, Yamada D, Adachi T, Watanabe M, Okamoto R, Blumberg RS.
  • Organizer: Annual meeting of American Gastroenterology Association, Digestive Disease Week
  • Int'l Joint Research