マラリア原虫感染赤血球上の多遺伝子膜分子による宿主内共生能獲得メカニズムの解明

• Project Area: "Matryoshka"-type evolution of eukaryotes
• Project/Area Number: 26117714
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 荒瀬 尚 大阪大学, 微生物病研究所, 教授 (10261900)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥10,790,000 (Direct Cost: ¥8,300,000、Indirect Cost: ¥2,490,000); Fiscal Year 2015: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 熱帯熱マラリア原虫 / 免疫逃避機構 / 抑制化レセプター

Outline of Annual Research Achievements

マラリアは依然として非常に多くの人々の生命を脅かす重大な感染症の一つである。従って、マラリアの制圧のためにはマラリア原虫がどのように進化し、宿主免疫機構から逃れる手法を獲得してきたかを解明することは、非常に重要である。我々は、ウイルス等の病原体がどの様に免疫機構から逃れてきたか、一方、免疫システムがその様な病原体に対して、どの様に抵抗性を獲得してきたかについて研究してきた。しかし、持続感染するウイルスと同様な病原体であるマラリア原虫がどの様に宿主免疫機構を制御する分子機構についてほとんど明らかになっていない。本研究では、感染赤血球表面を解析することによって、免疫抑制化レセプターのリガンド分子が感染赤血球上に存在することを見つけ、さらに、そのリガンドの解析を行い、今まで機能が明らかにされていなかったマラリア原虫の多遺伝子がリガンド分子であることを明らかにした。さらに、リガンド分子のリコンビナント蛋白質で解析したところ、マラリア原虫のリガンド分子が直接抑制化レセプターと会合していることが明らかになった。また、同定したリガンド分子のファミリー分子を解析すると、別の抑制化レセプターのリガンド分子になっていることが新たに判明した。特に抑制化レセプターのリガンドを発現するマラリア原虫に感染した患者が重症化することも判明した。以上のように、マラリア原虫もウイルスと同様に、抑制化レセプターを介した免疫逃避機構が複数存在し、マラリアの重症化に関与していることが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] LILRA2 is an innate immune sensor for microbially cleaved immunoglobulins. (2016)
  • Author(s): Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nagai H, Nakamura Y, Katayama I, Colonna M, Arase H.
  • Journal Title: Nature Microbiology Volume: - Issue: 6 Pages: 1-7
  • DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.54
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Monocyte infiltration into obese and fibrilized tissues is regulated by PILRα. (2016)
  • Author(s): Kohyama M, Matsuoka S, Shida K, Sugihara F, Aoshi T, Kishida K, Ishii KJ, Arase H.
  • Journal Title: Eur J Immunol. Volume: in press Issue: 5 Pages: 1214-1223
  • DOI: 10.1002/eji.201545897
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sialic Acids on Varicella-Zoster Virus Glycoprotein B Are Required for Cell-Cell Fusion. (2015)
  • Author(s): Suenaga T, Matsumoto M, Arisawa F, Kohyama M, Hirayasu K, Mori Y, Arase H.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Issue: 32 Pages: 19833-19843
  • DOI: 10.1074/jbc.m114.635508
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Functional and genetic diversity of leukocyte immunoglobulin-like receptor and implication for disease associations. (2015)
  • Author(s): Hirayasu K, Arase H.
  • Journal Title: J Hum Genet. Volume: 60 Issue: 11 Pages: 703-708
  • DOI: 10.1038/jhg.2015.64
  • NAID: 40020655165
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Endothelial CD99 signals through soluble adenylyl cyclase and PKA to regulate leukocyte transendothelial migration. (2015)
  • Author(s): Watson RL, Buck J, Levin LR, Winger RC, Wang J, Arase H, Muller WA.
  • Journal Title: J Exp Med. Volume: 212 Issue: 7 Pages: 1021-1041
  • DOI: 10.1084/jem.20150354
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] β2-glycoprotein I/ HLA class II complexes are novel autoantigens in antiphospholipid syndrome. (2015)
  • Author(s): Tanimura K, Jin H, Suenaga T, Morikami S, Arase N, Kishida K, Hirayasu K, Kohyama M, Ebina Y, Yasuda S, Horita T, Takasugi K, Ohmura K, Yamamoto K, Katayama I, Sasazuki T, Lanier LL, Atsumi T, Yamada H, Arase H.
  • Journal Title: Blood Volume: 125 Issue: 18 Pages: 2835-2844
  • DOI: 10.1182/blood-2014-08-593624
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Structural basis for simultaneous recognition of an O-glycan and its attached peptide of mucin family by immune receptor PILRα. (2014)
  • Author(s): Kuroki K, Wang J, Ose T, Yamaguchi M, Tabata S, Maita N, Nakamura S, Kajikawa M, Kogure A, Satoh T, Arase H, Maenaka K.
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci U S A. Volume: 111(24) Issue: 24 Pages: 8877-8882
  • DOI: 10.1073/pnas.1324105111
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Microbially cleaved immunoglobulins are sensed by the innate immune receptor LILRA2 (2016)
  • Author(s): Kouyuki Hirayasu, Fumiji Saito, Tadahiro Suenaga, Kyoko Shida, Noriko Arase, Keita Oikawa, ToshifumiYamaoka, Hiroyuki Murota, Hiroji Chibana, Ichiro Nakagawa, Tomoko Kubori, Hiroki Nagai, Yuji Nakamaru, Ichiro Katayama, Marco Colonna, Hisashi Arase
  • Organizer: 第45日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター（沖縄）
  • Year and Date: 2016-12-05
• [Presentation] HLA クラス I 認識受容体群 LILR の新展開 - 病原微生物によって壊された抗体を認識 する生体防御機構 - (2016)
  • Author(s): 平安 恒幸, 齋藤 史路, 末永 忠広, 信田 京子, 荒瀬 規子, 及川 敬太, 山岡 俊文, 室田 浩之, 知花 博治, 中川 一路, 久堀 智子, 永井 宏樹, 中丸 裕爾, 片山 一朗, Marco Colonna, 荒瀬 尚
  • Organizer: 第25回日本組織適合性学会大会
  • Place of Presentation: 北海道大学（北海道）
  • Year and Date: 2016-10-22
• [Presentation] Microbially cleaved immunoglobulins are sensed by the innate immune receptor LILRA2 (2016)
  • Author(s): Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nakagawa I, Kubori T, Nagai H, Nakamaru Y, Katayama I, Colonna M, Arase H
  • Organizer: 16th Annual Meeting of the Society for Natural Immunity
  • Place of Presentation: Taormina, Italy
  • Year and Date: 2016-10-02
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Microbially cleaved immunoglobulins are sensed by the innate immune receptor LILRA2 (2016)
  • Author(s): Hirayasu K, Saito F, Suenaga T, Shida K, Arase N, Oikawa K, Yamaoka T, Murota H, Chibana H, Nakagawa I, Kubori T, Nagai H, Nakamaru Y, Katayama I, Colonna M, Arase H
  • Organizer: 15th Awaji International Forum on Infection and Immunity
  • Place of Presentation: Away Island, Japan
  • Year and Date: 2016-09-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DIR is an innate immune sensor for microbially cleaved immunoglobulins (2015)
  • Author(s): Hirayasu Kouyuki, Saito Fumiji, Suenaga Tadahiro, Shida Kyoko, Arase Noriko, Oikawa Keita, Yamaoka Toshifumi, Murota Hiroyuki, Chibana Hiroji, Nagai Hiroki, Nakamaru Yuji, Katayama Ichiro, Arase Hisashi
  • Organizer: 第44日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] Cellular misfolded proteins rescued from degradation by MHC class II molecules are possible targets for autoimmune diseases (2015)
  • Author(s): Hisashi Arase
  • Organizer: 第44日本免疫学会学術集会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター（北海道）
  • Year and Date: 2015-11-18
  • Invited
• [Presentation] Immune evasion of Plasmodium falciparum via paired inhibitory receptor (2015)
  • Author(s): Fumiji Saito, Takeshi Satoh, Tadahiro Suenaga, Nirianne M. Q. Palacpac, Kouyuki Hirayasu, Shiroh Iwanaga, Toshihiro Horii, Hisashi Arase
  • Organizer: 第2回国際シンポジウム・第4回マトリョーシカ型生物学研究会
  • Place of Presentation: 筑波大学大学会館（茨城）
  • Year and Date: 2015-09-30
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] 大阪大学微生物病研究所免疫化学分野ホームページ
  • URL: http://immchem.biken.osaka-u.ac.jp