2018 Fiscal Year Annual Research Report
Phenotypic interactions between neutrophils and macrophages/microglia in the pathogenesis of intracerebral hemorrhage
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16H04673
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
香月 博志 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 教授 (40240733)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 脳出血 / 好中球 / ミクログリア / マクロファージ / Toll様受容体 / Nurr1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、脳出血発症後に進行する内包領域の軸索路損傷・修復過程を大きく左右すると推定される浸潤好中球の病態生理学的役割に焦点を当て、内包出血後に脳組織内で産生される好中球走化因子の役割の解明や、好中球によって動員されるミクログリア／マクロファージ(MG／MΦ)の病態への関与の解析、MG／MΦによる浸潤好中球の制御に関する解析に加え、浸潤好中球およびMG／MΦのフェノタイプの制御が内包出血の病理・病態に及ぼす影響の解析を行い、好中球関連事象を標的とした新たな脳出血薬物治療戦略の提唱を目指すものである。本年度は、好中球様に分化させたHL60細胞と培養大脳皮質・線条体組織切片との相互作用を解析する実験系において、血中プロテアーゼのトロンビンを作用させて疑似的な脳出血後の脳内環境を創出した際に生じる好中球フェノタイプのシフト（炎症性サイトカインIL-1β産生の増強）が、Toll様受容体4の遮断薬によって著明に抑制されることを見出した。すなわち、脳組織由来のDAMPsが浸潤好中球の機能に影響を与えることが示唆された。またその一方で、培養脳組織切片においてトロンビンによって誘発される大脳皮質領域の細胞死の程度は、好中球の存在量に依存して二相性に変動する（少量で増強され、多量では抑制される）ことを見出し、好中球由来の複数の可溶性因子が脳組織傷害の程度を規定していることを示した。マウスin vivo脳出血病態モデルを用いた検討では、核内受容体Nurr1 (NR4A2)のリガンドであるアモジアキンが血腫周縁部に集積するMG／MΦの炎症性フェノタイプを著明に抑制するとともに、脳出血後の運動機能障害を有意に改善することを明らかにした。この結果は、MG／MΦのフェノタイプの制御が脳出血治療における有望な戦略であるという仮説をさらに支持するものである。
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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
前年度までに構築した独自の好中球－脳組織間相互作用解析系を用いることにより、可溶性因子を介する脳組織から好中球への情報伝達、ならびに好中球から脳組織への情報伝達によって脳出血病態時に相互の機能制御が生じていることを捉え、その機序を解析する研究を着実に進めることができている。またin vivo脳出血病態モデルにおいては、MG／MΦフェノタイプを制御する要因として、特定の遺伝子群の発現に直接影響を与えるリガンド依存性転写因子であるNurr１に焦点を当て、新たな治療標的としての可能性を明らかにした。今年度得られたこれらの知見は、いずれも詳細についてさらに検討すべき課題を提示するものであるが、一方でより大きな展開へとつながる可能性を秘めている。これらのことから、今後も順調に研究成果を挙げられるものと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
好中球-MG／MΦフェノタイプ連関を標的とした内包出血病態への治療介入法について検証する。
1) MG／MΦの組織保護性（M2型）フェノタイプへの極性化作用が報告されている薬物（TLR2作動薬、CCR2遮断薬等）の処置、およびMG／MΦの貪食能を強化するTREM2遺伝子の導入下での内包出血病態について、好中球浸潤の程度とフェノタイプ、組織内MG／MΦフェノタイプ、内包線維束の傷害および運動機能障害の程度に対する効果を中心に解析する。
2) TGFβが好中球の組織保護性（N2型）への極性化を促すこと、G-CSFが好中球の組織保護性を増強することを踏まえ、内包出血モデルにおける浸潤好中球フェノタイプ、MG／MΦの集積とフェノタイプ、軸索路の傷害・修復、および運動機能障害に対するTGFβおよびG-CSFの効果（脳内投与あるいはベクター導入による脳内強制発現）を調べる。
3) 上記2)の検討では、TGFβやG-CSFが好中球以外の細胞に及ぼす効果の影響を排除できない。そこで、in vitro実験系を用いて好中球フェノタイプ極性化の制御が出血性脳組織傷害に与える影響について評価する。内包出血を誘導した脳組織から、特異的マーカーの発現に基づいて各フェノタイプの好中球を分離し、これを血中プロテアーゼの処置と併せて培養脳組織切片に適用する。好中球無処置と比較してN1型／N2型好中球を適用した時の脳組織傷害の程度およびMGフェノタイプに対する影響を評価する。また、同じく培養脳組織切片を用いて、好中球有り／無しの条件下で血中プロテアーゼ誘発性の軸索路傷害に対するTGFβおよびG-CSFの効果を検討し、病理形成における好中球フェノタイプの寄与を評価する。
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[Presentation] Intracerebroventricular 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin improves not only neurological symptoms but also hepatic abnormalities in Niemann-Pick disease type C model mice and patients2018
Author(s)
Madoka Fukaura, Yoichi Ishituka, Yuki Kondo, Naoki Ushihama, Toru Takeo, Naomi Nakagata, Takumi Era, Taishi Higashi, Keiichi Motoyama, Hidetoshi Arima, Yuki Kurauchi, Hiroshi Katsuki, Shunsuke Kamei, Tsuyoshi Shuto, Hirofumi Kai, Katsumi Higaki, Yoshio Sakiyama, Takafumi Sakakibara, Muneaki Matsuo, Tetsumi Irie
Organizer
第18回国際薬理学・臨床薬理学会議
Int'l Joint Research
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