小腸移植後腸管内での自然リンパ球による免疫制御機構の解明

• Project/Area Number: 23K15424
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 櫻井 毅 東北大学, 大学病院, 助教 (80973015)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 小腸移植 / 自然免疫 / 腸管免疫 / 自然リンパ球 / 拒絶反応 / サイトカイン

Outline of Research at the Start

小腸移植は腸管不全患者における最終的な治療選択肢となるが、中長期的成績は未だに高いとは言えない。それらは拒絶反応に依るところが多く、効果的な免疫抑制療法の開発が課題である。免疫抑制療法の主たる標的は獲得免疫系の細胞であるが、近年自然免疫のなかでも自然リンパ球（ILC）は、自然免疫系を担う新たなリンパ球系細胞として発見され、炎症を制御し生体恒常性維持と生体防御に重要な細胞として注目されている。小腸移植に関しては、腸管内免疫におけるILCの作用は解明されていない。本研究は、ILCの移植腸管内での免疫制御機構を明らかにすることを目的とし、ILC制御を介した小腸移植の新規免疫抑制の確立を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は小腸移植における、自然免疫に着目した新規免疫機構の発見に主眼をおいた研究である。なかでも、近年、その数は少ないものの比較的多くのサイトカイン産生能をもつ自然リンパ球（ILC）の局在及び細胞動態を解明することを目的とした。in vivoでのラット小腸における自然リンパ球を小腸移植モデルで解明し、実際にヒト検体での細胞挙動を解析することを計画している。今年度は研究準備期間として、各種学会研究会（小腸移植研究会、日本移植学会など）に参加して臨床も含めて、基礎的な実験や背景知識を得ることに従事した。また、動物実験においては過去の実験データより、本研究と同様の細胞分離プロトコルにおいてマウス腸管のILC1及びILC2,ILC3の存在と量について検討したところ、小腸ではILC1及びILC3が多く分離され、逆に大腸ではILC2存在が量的に主座をおいていた。今後はこの予備データより、ラットにおける解析をすすめていく予定である。ヒト検体においては当院での2003年から2023年の小腸移植患者のべ13例につき、その移植後早期、晩期、急性巨絶時とを小腸粘膜検体を抽出した。さらに、細胞分離実験の前段階として病理検体からの免疫染色でILCの局在を解析することが可能かを、現在、プロコトルを含めて当院病理部と協議している。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究において、腸管からの細胞分離は煩雑な手技であり、習得には時間がかかることがわかった。また、さらに自然免疫細胞は基本的にはその量自体は決して多くないためフローサイトメトリーを用いた単離などはさらに困難を極める可能性があった。現在は病理検体からの解析ができないか実験プロトコルも含めて検討中である。また、当院における多くの保存検体はすでに確認済みであるため、それらの臨床情報も整理もやや時間がかかっている。他研究室との共同作業が必須となるため、現在研究協力について打診中である。

Strategy for Future Research Activity

本研究においては、基礎的な動物実験は非常に高度な技術と洗練された実験施設が必要となってくる可能性が高くなってきた。そのため、他施設に協力を要請している。ヒト検体においては当院は本邦でも有数の小腸移植組織であるため、研究検体の数については申し分がないためそれらを、うまくいかせる研究手法やプロトコルを現在検討中である。場合によっては他の実験計画も考案中である。