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The novel role of intercellular adhesion molecule claudin-3 on eosinophilic airway inflammation in asthma

Research Project

Project/Area Number 22K15496
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 49070:Immunology-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Yumiko Ishii  九州大学, 大学病院, 臨床助教 (60778819)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywordsクローディンー3 / 喘息 / 上皮バリア機能 / タイトジャンクション / 好酸球 / クローディンー3 / 経気道抗原取り込み / クローディン‐3 / 好酸球性炎症 / 細胞間接着分子
Outline of Research at the Start

アレルギー性喘息では、肺に到達したアレルゲンが気道上皮細胞間を通過して体内に侵入し、好酸球などによる免疫応答を引き起こす。喘息患者は気道上皮バリア障害を認めるが、バリア障害がアレルギー性免疫応答へどのように影響するかは不明である。上皮バリア構成分子クローディン‐3の喘息病態における役割は未検討である。我々はクローディン‐3欠損マウスで喘息モデルを解析し、欠損マウスで好酸球性気道炎症の軽快を認めた。そこで本研究ではクローディン‐3の好酸球性気道炎症における役割と作用機序を明らかにする。作用機序を上皮バリア形成に限らず検討し、更に上皮細胞以外、特に免疫担当細胞での発現・機能も解析する。

Outline of Final Research Achievements

To investigate the role of claudin-3, the main component of tight junction in airway epithelial cells, on asthma pathogenesis, the phenotype of ovalbumin (OVA)-induced asthma mouse model using claudin-3 deficient mice were analyzed. OVA-induced eosinophilic airway inflammation, airway hyperresponsiveness, and goblet cell metaplasia were attenuated in claudin-3-knockout (KO) mice compared to wild-type (WT) mice. OVA uptake by dendritic cells (DCs) after the intratracheal administration decreased in claudin-3 KO mice. However, OVA permeability through airway epithelium and OVA uptake by bone marrow derived DCs from claudin-3 KO mice were similar to those of WT mice. These demonstrated that claudin-3 deficiency improve asthma through the decrease of intratracheal allergen uptake.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

喘息病態における気道上皮バリア機能の重要性は多く研究され、そのメカニズムとして気道上皮を構成する線毛上皮細胞や杯細胞が注目されてきた。本研究では気道上皮と上皮内樹状細胞の関係が喘息病態に影響することを明らかにしており、新たな上皮バリア―免疫連関を示した。またタイトジャンクション分子が免疫細胞に作用することも新たな知見である。本研究成果により、クローディン-3を新規標的とした喘息治療の発展が期待される。また皮膚や腸管などの外来抗原による炎症性疾患の病態解明にも寄与する可能性がある。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] タイトジャンクション構成分子クローディン-3欠損マウスのアレルギー性喘息モデルでは気道過敏性亢進と好酸球性気道炎症が抑制される2023

    • Author(s)
      石井由美子, 塩田彩佳, 神尾敬子、小川知洋、山本宜男、篠崎聖兒、小川愛実、福山聡、松元幸一郎、岡本勇
    • Organizer
      第63回日本呼吸器学会学術講演会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Claudin-3 deficiency attenuated ovalbumin-induced airway hyperresponsiveness and eosinophilic airway inflammation in mice2023

    • Author(s)
      Ayaka SHIOTA, Yumiko ISHII, Keiko KAN-O, Tomohiro OGAWA, Norio YAMAMOTO, Seiji SHINOZAKI, Satoru FUKUYAMA, Koichiro MATSUMOTO, Sachiko TSUKITA, Isamu OKAMOTO
    • Organizer
      The European Respiratory Society Congress 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タイトジャンクション構成分子クローディン‐3欠損はアレルギー性喘息モデルマウスの気道過敏性亢進と好酸球性気道炎症を亢進する2022

    • Author(s)
      石井由美子、塩田彩佳、神尾敬子、小川知洋、山本宜男、篠崎聖兒、小川愛実、福山聡、松元幸一郎、岡本勇
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ノックアウトマウスを用いた、タイトジャンクション構成分子クローディン‐3のアレルギー性喘息の病態形成における役割の検討2022

    • Author(s)
      石井由美子、塩田彩佳、神尾敬子、小川知洋、山本宜男、篠崎聖兒、小川愛実、福山聡、松元幸一郎、岡本勇
    • Organizer
      第115回呼吸生理フォーラム/第95回閉塞性肺疾患研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] The inhibition of OVA-induced airway hyperresponsiveness and eosinophilic airway inflammation in tight junction protein claudin-3-deficient mice2022

    • Author(s)
      石井由美子、塩田彩佳、神尾敬子、小川知洋、山本宜男、篠崎聖兒、福山聡、松元幸一郎、岡本勇
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2025-01-30  

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