乳腺でのIgA産生を促す分子メカニズムの解明

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16H06207
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 野地 智法 東北大学, 農学研究科, 准教授 (10708001)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 粘膜免疫 / 乳腺 / IgA / CCL28 / CCR10

Outline of Annual Research Achievements

経済損失が年間800億円である乳牛の乳房炎は、家畜の三大疾病の一つである。乳房炎に対するワクチン開発は難航しており、その主たる要因は、乳腺での免疫機構の多くが未だ謎であることである。申請者はこれまで、粘膜組織での感染防御に重要であるIgAが乳腺で産生されるためには、乳腺でCCL28（細胞遊走活性因子）が発現すること、またその受容体であるCCR10を発現するIgA産生細胞が乳腺に遊走することが必須であることを明らかにしてきた。本研究では、このCCL28とCCR10に着目し、（１）乳腺側「呼び寄せる側」と、（２）IgA産生細胞側「呼ばれる側」の双方向研究を展開することで、乳腺でのIgA産生を制御誘導する分子メカニズムを完全解明することを目的としている。平成２８年度は、特に課題１では、乳腺でのCCL28発現に関わる分子メカニズムを明らかにすべく、乳腺の発達およびその後の泌乳に関与する内分泌ホルモンが与える、乳腺でのCCL28発現への影響を明らかにするための研究を実施すべく、乳腺の発達に必要不可欠である卵巣の機能に着目した研究を実施した。出産直後に卵巣を摘出したマウスと通常マウスにおける、出産２週間目の乳腺でのCCL28発現および乳汁中IgA産生を精査した結果、両群間に有意な差は認められなかった。このことは、卵巣由来の内分泌ホルモン以外が、乳腺でのIgA産生に深く関わっている可能性を示唆するものであった。課題２では、免疫機能を欠くSCIDマウスに免疫細胞を移入し、その後の乳腺へ遊走するIgA産生細胞の動態を評価することで、どの組織由来の細胞が乳腺でのIgA産生に関わるかを明らかにするためのモデル実験系を構築した。野生型マウスの骨髄（ポジティブコントロール）由来細胞をSCIDマウスに移入することで、IgA産生細胞の乳腺への遊走が実証されたことから、実験モデルを確立することに成功した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初からの予定である、（１）乳腺側「呼び寄せる側」と、（２）IgA産生細胞側「呼ばれる側」の双方向研究を予定通り実施できているため。

Strategy for Future Research Activity

課題１では、卵巣由来の雌性ホルモンは、乳腺でのIgA産生にあまり関与していないことが示されたことから、平成２９年度は、乳腺の発達／泌乳に関わる他の内分泌ホルモンが、乳腺でのIgA産生に与える影響を精査することで、乳腺側「呼び寄せる側」の役割を完全解明する。また、in vivo試験に加え、in vitroでの試験も本格的に実施する。具体的には、培養乳腺上皮細胞に、CCL28発現に関わると推測される内分泌ホルモンを添加することで、その影響を評価する。また、CCL28遺伝子のプロモーター領域に結合する転写因子を特定するためのChiPアッセイも合わせて実施することで、分子生物学的観点を取り入れた試験にも積極的に挑戦する。

課題２では、SCIDマウスへの野生型マウス由来免疫細胞の移入試験系が確立できたことから、今後は、マウスの各種組織より単離した免疫細胞を用いた移入試験を実施する。これまでの研究から、特に、大腸の二次リンパ組織由来の免疫細胞の関与が疑われていることから、特に、野生型マウスの大腸の二次リンパ組織より単離した免疫細胞をSCIDマウスへ移入するための試験を最優先で実施する。

これらの試験を実施することで、研究２年目にあたる平成２９年度も順調に課題を展開することが可能になる。

Research Products

• [Journal Article] Critical role of intestinal interleukin-4 modulating regulatory T cells for desensitization, tolerance, and inflammation of food allergy. (2017)
  • Author(s): Nakajima-Adachi H, Shibahara K, Fujimura Y, Takeyama J, Hiraide E, Kikuchi A, Murakami H, Hosono A, Nochi T, Wakatsuki Y, Shimojo N, Kaminogawa S, Sato R, Kiyono H, Hachimura S.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 12 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0172795
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Transcriptomic Analysis of the Innate Antiviral Immune Response in Porcine Intestinal Epithelial Cells: Influence of Immunobiotic Lactobacilli. (2017)
  • Author(s): Albarracin L, Kobayashi H, Iida H, Sato N, Nochi T, Aso H, Salva S, Alvarez S, Kitazawa H, Villena J.
  • Journal Title: Front Immunol Volume: 8 Pages: 57-57
  • DOI: 10.3389/fimmu.2017.00057
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Immunoregulatory effects triggered by immunobiotic Lactobacillus jensenii TL2937 strain involve efficient phagocytosis in porcine antigen presenting cells. (2016)
  • Author(s): Tsukida K, Takahashi T, Iida H, Kanmani P, Suda Y, Nochi T, Ohwada S, Aso H, Ohkawara S, Makino S, Kano H, Saito T, Villena J, Kitazawa H.
  • Journal Title: BMC Immunol Volume: 17 Pages: 21-21
  • DOI: 10.1186/s12865-016-0160-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Development of Human-Like Advanced Coronary Plaques in Low-Density Lipoprotein Receptor Knockout Pigs and Justification for Statin Treatment Before Formation of Atherosclerotic Plaques. (2016)
  • Author(s): Li Y, Fuchimoto D, Sudo M, Haruta H, Lin QF, Takayama T, Morita S, Nochi T, Suzuki S, Sembon S, Nakai M, Kojima M, Iwamoto M, Hashimoto M, Yoda S, Kunimoto S, Hiro T, Matsumoto T, Mitsumata M, Sugitani M, Saito S, Hirayama A, Onishi A.
  • Journal Title: J Am Heart Assoc Volume: 5 Pages: -
  • DOI: 10.1161/JAHA.115.002779
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Immunobiotic Bifidobacteria Strains Modulate Rotavirus Immune Response in Porcine Intestinal Epitheliocytes via Pattern Recognition Receptor Signaling. (2016)
  • Author(s): Ishizuka T, Kanmani P, Kobayashi H, Miyazaki A, Soma J, Suda Y, Aso H, Nochi T, Iwabuchi N, Xiao JZ, Saito T, Villena J, Kitazawa H.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 11 Pages: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0152416
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Cyclophilin A is a new M cell marker of bovine intestinal epithelium. (2016)
  • Author(s): Hondo T, Someya S, Nagasawa Y, Terada S, Watanabe H, Chen X, Watanabe K, Ohwada S, Kitazawa H, Rose MT, Nochi T, Aso H.
  • Journal Title: Cell Tissue Res Volume: 364 Pages: 585-597
  • DOI: 10.1007/s00441-015-2342-1
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] ART influences HIV persistence in the female reproductive tract and cervicovaginal secretions. (2016)
  • Author(s): Olesen R, Swanson MD, Kovarova M, Nochi T, Chateau M, Honeycutt JB, Long JM, Denton PW, Hudgens MG, Richardson A, Tolstrup M, Ostergaard L, Wahl A, Garcia JV.
  • Journal Title: J Clin Invest Volume: 126 Pages: 892-904
  • DOI: 10.1172/JCI64212
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 乳腺と大腸をつなぐ免疫ネットワークの解明 (2017)
  • Author(s): 宇佐美克紀、新實香奈枝、古川睦実、佐々木志保、伊藤駿、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第122回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 兵庫・神戸
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-30
• [Presentation] ウシ血中樹状細胞の精製法確立と枯草菌給与による活性化機構の解明 (2017)
  • Author(s): 庄涛、浦川めぐみ、鈴木京、田口輝明、佐藤秀俊、高田直和、及川俊徳、小林宏子、伊藤愛、芦田延久、小林寛和、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第122回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 兵庫・神戸
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-30
• [Presentation] マウス腸管上皮M 細胞におけるアルドラーゼA受容体の探索 (2017)
  • Author(s): 鈴木京、長澤裕哉、田中孝太朗、庄涛、田口輝明、北澤春樹、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第122回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 兵庫・神戸
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-30
• [Presentation] 枯草菌の給与が乳牛の血中栄養因子および免疫因子に与える影響 (2017)
  • Author(s): 浦川めぐみ、佐藤秀俊、庄涛、鈴木京、田口輝明、小林宏子、伊藤愛、高田直和、及川俊徳、芦田延久、今林寛和、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第122回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 兵庫・神戸
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-30
• [Presentation] Decreased Glycolysis Relates to Immune Response in Heat-Stressed Chicken (2017)
  • Author(s): Nurjanah Siti、野地智法、南都文香、古川恭平、阿部汐里、福田栞、喜久里基、豊水正昭
  • Organizer: 第122回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 兵庫・神戸
  • Year and Date: 2017-03-27 – 2017-03-30
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌特異的IgG抗体はSortase A非依存的に細胞増殖を阻害する (2017)
  • Author(s): 古川睦実、米山裕、秦英司、安藤太助、林智人、菊佳男、長澤裕哉、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第90回日本細菌学会
  • Place of Presentation: 宮城・仙台
  • Year and Date: 2017-03-19 – 2017-03-21
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌性乳房炎における乳汁中乳腺上皮細胞の割合は乳腺組織の損傷を反映する (2016)
  • Author(s): 長澤裕哉、菊佳男、菅原和恵、田邉扶由子、石川義春、市居修、野地智法、麻生久、昆泰寛、門田耕一、林智人
  • Organizer: 第6回家畜感染症学会
  • Place of Presentation: 福岡・博多
  • Year and Date: 2016-12-02 – 2016-12-03
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌（SA）の死菌接種によって産生されるポリクローナル抗体はSAに対する増殖阻害効果を有する (2016)
  • Author(s): 古川睦実、米山裕、秦英司、岩野英知、樋口豪紀、安藤太助、佐藤美佳、林智人、菊佳男、長澤裕哉、新實香奈枝、宇佐美克紀、佐々木志保、伊藤駿、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第6回家畜感染症学会
  • Place of Presentation: 福岡・博多
  • Year and Date: 2016-12-02 – 2016-12-03
• [Presentation] 枯草菌のウシ乳房炎発症抑制効果と血中樹状細胞活性化機能の関係 (2016)
  • Author(s): 庄涛、浦川めぐみ、佐藤秀俊、高田直和、及川俊徳、小林宏子、伊藤愛、芦田延久、小林寛和、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第21回日本乳房炎研究会
  • Place of Presentation: 東京・台東区
  • Year and Date: 2016-10-07 – 2016-10-07
• [Presentation] ウシ咽頭扁桃は鼻腔投与した黄色ブドウ球菌死菌に対する免疫応答の場になる (2016)
  • Author(s): 長澤裕哉、菊佳男、菅原和恵、田邉扶由子、石川義春、野地智法、市居修、昆泰寛、麻生久、門田耕一、林智人
  • Organizer: 第159回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手・盛岡
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [Presentation] フローサイトメトリーを用いた授乳期の乳腺に認められるIgA産生形質細胞の性状解析 (2016)
  • Author(s): 宇佐美克紀、新實香奈枝、古川睦実、藤田勇気、阿部未来、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第159回日本獣医学会
  • Place of Presentation: 岩手・盛岡
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-08
• [Presentation] 褐色脂肪細胞の活性化による経口セロトニンの抗肥満作用 (2016)
  • Author(s): 田口輝明、日高湧介、海野剛、對木陽淳、陳香凝、北澤春樹、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第66回東北畜産学会
  • Place of Presentation: 岩手・盛岡
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-07
• [Presentation] 枯草菌給与によるウシ分娩前後における血中樹状細胞の機能解析 (2016)
  • Author(s): 庄涛、浦川めぐみ、佐藤秀俊、高田直和、及川俊徳、小林宏子、伊藤愛、芦田延久、今林寛和、小林寛和、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第66回東北畜産学会
  • Place of Presentation: 岩手・盛岡
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-07
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌のin vitroでの増殖阻害を可能にするウシポリクローナル抗体の作製 (2016)
  • Author(s): 古川睦実、米山裕、秦英司、岩野英知、樋口豪紀、安藤太助、佐藤美佳、林智人、菊佳男、長澤裕哉、新實香奈枝、宇佐美克紀、佐々木志保、伊藤駿、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第66回東北畜産学会
  • Place of Presentation: 岩手・盛岡
  • Year and Date: 2016-09-06 – 2016-09-07
• [Presentation] 黄色ブドウ球菌（SA）特異的ウシポリクローナル抗体を用いたSA増殖阻害効果の検討 (2016)
  • Author(s): 古川睦実、米山裕、秦英司、岩野英知、樋口豪紀、安藤太助、佐藤美佳、林智人、菊佳男、長澤裕哉、新實香奈枝、宇佐美克紀、佐々木志保、伊藤駿、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第3回乳房炎サマーキャンプ
  • Place of Presentation: 山梨・南都留
  • Year and Date: 2016-09-03 – 2016-09-03
• [Presentation] 授乳期の乳腺でのIgA産生を促す要因とは（その１） (2016)
  • Author(s): 宇佐美克紀、新實香奈枝、古川睦実、藤田勇気、阿部未来、佐々木志保、伊藤駿、陶山佳久、酒井義文、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第3回乳房炎サマーキャンプ
  • Place of Presentation: 山梨・南都留
  • Year and Date: 2016-09-03 – 2016-09-03
• [Presentation] 授乳期の乳腺でのIgA産生を促す要因とは（その２） (2016)
  • Author(s): 新實香奈枝、宇佐美克紀、古川睦実、藤田勇気、阿部未来、佐々木志保、伊藤駿、渡邊康一、麻生久、野地智法
  • Organizer: 第3回乳房炎サマーキャンプ
  • Place of Presentation: 山梨・南都留
  • Year and Date: 2016-09-03 – 2016-09-03
• [Presentation] 枯草菌の給与が乳牛の乳房炎予防および健康状態に与える影響 (2016)
  • Author(s): 浦川めぐみ、庄涛、鈴木京、田口輝明、佐藤秀俊、小林宏子、伊藤愛、及川俊徳、高田直和、芦田延久、今林寛和、渡邊康一、野地智法、麻生久
  • Organizer: 第3回乳房炎サマーキャンプ
  • Place of Presentation: 山梨・南都留
  • Year and Date: 2016-09-03 – 2016-09-03
• [Presentation] Fat metabolic capacity of ruminant-specific type I myofiber subtype. (2016)
  • Author(s): Youjun Tsuiki, Takatoshi Sato, Tomonori Nochi, Hisashi Aso, Kouichi Watanabe
  • Organizer: 17th AAAP Animal Science Congress 2016
  • Place of Presentation: 福岡・博多
  • Year and Date: 2016-08-23 – 2016-08-25
  • Int'l Joint Research