| Project/Area Number |
22K14851
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
石田 萌子 愛媛大学, 農学研究科, 助教 (20800634)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | (-)-ネオエキヌリンA / 微生物代謝物 / 抗アレルギー効果 / 脱顆粒 / RBL-2H3細胞 / ネオエキヌリンA / 抗アレルギー / 構造活性相関 |
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| Outline of Research at the Start |
ネオエキヌリンAは海洋性真菌の二次代謝産物であり、これまでの研究により、肥満細胞や好塩基球によるヒスタミン等を含む顆粒の放出（脱顆粒）を抑制することが明らかになっている。ネオエキヌリンAの抗アレルギー効果に関する研究はなく、その作用機構や生体内における効果についても明らかになっていない。そこで本研究では、培養細胞およびアレルギーモデルマウスを用いて、ネオエキヌリンAの生体内外における抗アレルギー効果とその作用機構を解明することが目的である。また、ネオエキヌリンAの立体異性体や類縁化合物の活性を比較することで構造活性相関を解明し、高活性発現に関与する構造の同定と生体内標的因子の特定を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、海洋性真菌の二次代謝産物(-)-ネオエキヌリンAの抗アレルギー効果に関する研究について、下記に示す成果を得た。
（1）マスト細胞上の高親和性IgE受容体に抗原特異的IgEが結合し、その抗原が架橋結合することで、細胞内シグナル分子の活性化、細胞内へのカルシウムイオンの流入、そして顆粒の放出といった過程で脱顆粒は生じる。昨年度の検討において、(-)-ネオエキヌリンAは細胞内の脱顆粒シグナル分子であるSykおよびAktのリン酸化を下方制御することで細胞内へのカルシウムイオン流入を阻害し、脱顆粒を抑制することが示唆されている。そこで、脱顆粒シグナルの最上流である抗原抗体反応に対する(-)-ネオエキヌリンAの影響をジニトロフェニル（DNP）およびDNP-IgEを用いた酵素抗体法により検討した。その結果、(-)-ネオエキヌリンAは抗原抗体反応を阻害しないことが明らかになった。
（2）カルシウムイオノフォアであるA23187は、抗原抗体反応を介さず細胞内カルシウムイオン濃度の上昇を引き起こすことで脱顆粒を誘導できる。(-)-ネオエキヌリンAはA23187誘導性の脱顆粒を有意に抑制したが、細胞内カルシウムイオン濃度の上昇には影響しなかった。
（3）マウス大腿骨から回収した骨髄細胞にIL-3を添加して3週間ほど培養することで骨髄由来マスト細胞（BMMC）を誘導することができる。この初代BMMCを用いて、より生体内の状態に近い細胞に対しても細胞株に対する作用と同様の効果が認められるか検討した。その結果、(-)-ネオエキヌリンAはBMMCにおいても抗原誘導性脱顆粒を抑制し、抗原およびIL-33刺激によるサイトカイン（TNFα、IL-13）産生を抑制することが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度に引き続き、培養細胞を用いて(-)-ネオエキヌリンAが脱顆粒を抑制する作用メカニズムの解析を行った。これまでに、脱顆粒シグナルのSykおよびAkt経路を下方制御することで脱顆粒を抑制することが明らかになっていたが、さらに上流のシグナルへの影響は検討できていなかった。そこで、最上流である抗原抗体反応に対する影響を検討したところ、(-)-ネオエキヌリンAは抗原と抗体の架橋結合を阻害しないことが明らかになり、(-)-ネオエキヌリンA によるSykおよびAktのリン酸化抑制は抗原と抗体の架橋結合の阻害によるものではないことが示唆された。また、 (-)-ネオエキヌリンAはA23187誘導性の脱顆粒を有意に抑制したが、細胞内カルシウムイオン濃度の上昇には影響しなかった。このことから、(-)-ネオエキヌリンAの脱顆粒抑制メカニズムには、シグナル分子のリン酸化抑制による細胞内へのカルシウムイオン流入の阻害以外に脱顆粒を抑制するメカニズムが存在することが示唆された。
動物実験については本年度中に実施を予定していたが、動物実験用の(-)-ネオエキヌリンAの確保に時間がかかってしまい実施することができなかったため、やや遅れていると判断した。動物実験用のサンプルは確保済みであり、2024年度実施に向けて準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
（1）生体内脱顆粒誘導モデルである受動皮膚アナフィラキシーモデルマウスに、(-)-ネオエキヌリンAを一定期間投与し、生体に対する安全性や投与量・投与期間を検討するとともに、生体内での脱顆粒反応に対する効果を明らかにする。その結果をもとに、卵白アルブミン誘導性のアレルギー性鼻炎モデルマウスに対するアレルギー症状（くしゃみ・鼻掻き行動）の改善効果およびアレルギー関連因子や免疫細胞への影響を検討する。
（2）ネオエキヌリンAの(-)体および(+)体の立体異性体に加えて、ネオエキヌリンB、イソエキヌリン、エキヌリンなどの類似構造を有する化合物について、その分子構造と生理活性との相関性について検討し、ネオエキヌリン類のどの分子構造が最も効果的に抗アレルギー効果を発揮するかを明らかにする。
（3）in vitroおよびin vivoでの研究成果をまとめ、学術論文として発表する。
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