Studies on new host-pathogen interaction via bacterial protease

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15131
• 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): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: プロテアーゼ / LILRA2 / 免疫逃避 / 生体防御 / レジオネラ / マイコプラズマ

Outline of Annual Research Achievements

抗体は細菌感染に対する免疫応答に対して重要な機能を担っているが、細菌の中には、プロテアーゼを産生することによって、細菌に対する抗体を分解する免疫逃避機構を持っているものがある。そのような病原体の免疫逃避機構に対応する生体防御機構は知られていなかった。本研究では、好中球の発現する活性化レセプターの中に、細菌の産生する特定のプロテアーゼによって分解された抗体を特異的に認識するレセプターLILRA2を同定した。つまりLILRA2は、抗体が分解されるという免疫システムにとって危機的状況を検出するためのレセプターであり、細菌の産生するプロテアーゼは宿主病原体相互作用に非常に重要である可能性が考えられた。さらに、本研究ではLILRA2の認識に関わる細菌プロテアーゼを解析し、プロテアーゼを介した新たな宿主病原体相互作用の解明を行った。その結果、レジオネラの産生する酵素を解析することによって、抗体を切断する酵素の同定した他、同様な抗体を切断する酵素は、細菌だけれなくカンジダのような真菌にも認められた。また、感染患者の膿汁にも同様に切断された抗体が存在し、LILRA2を介して、免疫細胞を活性化することが判明し、実際に細菌の増殖を抑えることが判明した。さらに、マイコプラズマに関しても、抗体の可変領域で切断する酵素を同定することに成功した。このように、LILRA2は酵素で切断された抗体を認識して免疫細胞を活性化し、病原体を攻撃することで生体防御に重要な機能を担っていることが判明した。このように、LILRA2は、免疫システムに重要な抗体の異常を検出することによって、細菌感染に対する生体防御にを担っているという新たな免疫機構が明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] 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.
  • Journal Title: Nat. Microbiol. Volume: 1 Pages: 16054
  • DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.54.
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [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 – 2016-12-07
• [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: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [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 – 2016-10-05
  • 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 – 2016-09-09
  • 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