Application of innate immune cells and Spi-B (a trascription factor) to forensic pathology
| Project/Area Number |
23K24624
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| Project/Area Number (Other) |
22H03366 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58040:Forensics medicine-related
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| Research Institution | Wakayama Medical University |
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Principal Investigator |
近藤 稔和 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70251923)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 分子法医病理学 / 分子法医診断学 / 自然免疫 / Spi-B / マクロファージ / 法医診断学 / 心臓突然死 / マクロファージ・樹状細胞 / 遺伝子欠損 マウス / サイトカイン / ケモカイン / 病態モデル / 侵襲 / 樹状細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
自然免疫システムが様々な機械的・化学的侵襲及び内因性疾患においても活性化される．特に自然免疫担当細胞のマクロファージ・樹状細胞はHeterogeneityな細胞集団で，転写因子Spi-Bはこれらの細胞を機能の異なるサブセットに分化させるマスター因子の一つである．そこで，Spi-B遺伝子欠損マウスを用いて，種々の病態モデルにおけるSpi-Bの病態生理学的役割を検討し，病態特異的なSpi-B標的分子を探索し，マウス実験で得られた新規の候補分子については，実際の法医剖検試料を用いて検索し，その発現様式や発現量を各病態生理と有機的に関連付けることで，精度・客観性が高い分子法医診断学の確立を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
マクロファージ・樹状細胞はHeterogeneityな細胞集団で，転写因子Spi-Bはこれらの細胞を機能の異なるサブセットに分化させるマスター因子の一つである．そこで，Spi-B遺伝子欠損マウスを用いて，法医実務で遭遇する種々の病態モデルにおけるSpi-Bの病態生理学的役割を検討し，新たな分子法医診断学の確立を目指す．
１．心不全マウス：大動脈弓部結紮術（TAC）により圧負荷心不全モデルを解析したところ，Spi-B-KO マウスでは野生型マウスに比べて，肉眼的に心肥大が著明であった．続いて，心エコーによる心機能を評価したところ，Spi-B-KO マウスでは心臓の駆出率が野生型マウスに比べて有意に低下していた．病理組織学的にはSpi-B-KO マウスで線維化が亢進していた．心臓における遺伝子発現を検索したところ，心不全増悪因子であるIL-1βの遺伝子発現が有意に増強していた．これらのことから，Spi-Bの心不全に対する保護的役割が明らかとなった．さらにTAC1日後においてSpi-B-KOマウスの心臓で野生型マウスに比して有意にマクロファージ浸潤の増加を認めた。最も著明に増加したマクロファージサブセットは遊走した単球に由来するLy-6c high,CCR2＋の炎症性マクロファージであった。骨髄キメラマウスを用いた検討から、TAC１日目の心臓における炎症性サイトカインとCCR２遺伝子発現増加は骨髄のSpi-B遺伝子型により規定されていた。 Spi-Bが心臓への単球遊走を制御している可能性が示唆された。
２．大動脈解離マウス：アンギンテンシンⅡ持続投与によりマウス大動脈解離モデルを樹立したところ，Spi-B-KO マウスでは死亡率および大動脈解離の発症率が野生型マスに比べて有意に高かった．このことから大動脈解離発症にSpi-Bが保護的に作用することが明らかとなった．
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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
本年度は心不全モデルと大動脈解離モデルを樹立して，各モデルにおける分子メカニズムの解析を実施する計画であった．心不全モデルにおいてはSpi-Bの役割解析を順調に進めることができた．特に，病理組織学的かつ生理学的解析によって，Spi-Bの心不全における保護的役割を解明することができた．すなわち，Spi-B欠損マウスでは，肉眼的心肥大が顕著で，生理学的には収縮期の駆出率が著明に低下し，病理組織学的にはさらに，心臓マクロファージに着目して，心臓マクロファージのサブタイプの解析を実施したところLy-6+,CCR2＋の炎症性マクロファージとSpi-Bの関連性が明らかにされたことから，心不全発症のメカニズム解明の端緒となる結果を得ることができた．一方，大動脈解離モデルにおいては，モデルそのものを樹立することができた．さらに，Spi-BKOマウスで大動脈解離の発症頻度が有意に高く，大動脈解離とSpi-Bとの関連性について見出すことができた．しかしながら，メカニズム解明のための端緒となる細胞の解析に苦慮しており，心不全モデルの研究に比べると進行がやや遅れていると言わざるを得ない．その点がやや不十分な点である．また，その他，敗血症モデル，肝障害モデルの樹立はすることができている．すなわち，研究計画全体としてはおおむね予定通りに進めることができたと考えている．研究全体の進捗状況としては「おおむね順調に進展している」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
心不全モデルについては，Ly-6c high,CCR2＋マクロファージの分化におけるSpi-Bの役割を解析し，Ly-6c high,CCR2＋マクロファージの機能を解析する．
大動脈解離モデルについては，大動脈解離に関与する細胞の同定とSpi-Bとの関連について解析を進め，大動脈解離に特異的細胞の機能を解明する．
その他，敗血症モデル，肝障害モデルの解析を進める．
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
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[Journal Article] B cell receptor repertoire analysis from autopsy samples of COVID-19 patients2023
Author(s)
Iwabuchi Sadahiro、Shichino Shigeyuki、Imafuku Tadashi、Yamaji Kenzaburo、Miyamoto Kyohei、Tamura Shinobu、Ueha Satoshi、Ito Toshihiro、Murata Shin-ichi、Kondo Toshikazu、Ikeo Kazuho、Suzuki Yutaka、Matsushima Kouji、Kohara Michinori、Torigoe Toshihiko、Yamaue Hiroki、Hashimoto Shinichi
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Journal Title
Frontiers in Immunology
Volume: 14
Pages: 1034978-1034978
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Forensic Application of Epidermal Ubiquitin Expression to Determination of Wound Vitality in Human Compressed Neck Skin2022
Author(s)
Zhang S, Ishida Y, Ishigami A, Nosaka M, Kuninaka Y, Hata S, Yamamoto H, Hashizume Y, Matsuki J, Yasuda H, Kimura A, Furukawa F, Kondo T
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Journal Title
Frontiers in Medicine
Volume: 9
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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