2017 Fiscal Year Research-status Report
喘息の杯細胞分化におけるIkBNSの役割と制御機構の解明
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16K09573
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
玉地 智宏 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (20456015)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣瀬 晃一 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任教授 (90400887)
鈴木 浩太郎 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (90554634)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | IkBNS / Muc5ac / 杯細胞 / house dust mite |
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| Outline of Annual Research Achievements |
吸入ステロイド薬を中心とした従来の治療に抵抗性の難治性喘息の病態の機序の１つとして、気道リモデリングや粘液過形成による気流制限があげられるが、その詳細なメカニズムは依然として不明である。そこで本研究では、気道上皮細胞の杯細胞分化および気道過敏性亢進におけるNFkB経路の役割とその制御機構を明らかにし、難治性喘息の新たな治療標的を見出すことを目的とした。
今回、チリダニ抗原を経気道投与するアレルギー性気道炎症マウスモデルを用いた解析により、NFkBを制御する働きを持つIkB蛋白ファミリーの１つであるIkBNSが、1.気道上皮細胞において杯細胞の代表的なムチンであるMuc5acの発現を制御すること、2.その結果、気道過敏性を制御すること、3.IkBNSがMUC5ACのプロモーター領域に結合することを明らかにした(Allergy 2017 Yokota et al.)。
また、1.気道上細胞から産生されるReg3γの産生はIL-22刺激を受けSTAT3依存的であること、2.気道上皮細胞から産生されるReg3γはアレルギー性気道炎症を抑制すること、3. その機序としてReg3γは、thymic stromal lymphopoietin(TSLP)とIL-33の発現を抑制し、さらにtype 2 innate lymphoid cellsの浸潤を抑制することを明らかにした(J Exp Med. 2017 Ito et al.)。
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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
既にアレルギー性気道炎症のモデルマウスの作成と解析が行える状況にあり、樹状細胞や気道上皮細胞を単離してRNAシークエンスによる網羅的な遺伝子解析を行なう手法も確立している。
ILC2細胞におけるT-betを介したIL-9制御が炎症制御に重要であること、CD11b+樹状細胞に発現するDectin-1を介したチリダニ抗原(house dust mite)構成成分の認識が炎症誘導に結びつくことを明らかにした。
また気道上皮細胞において、IkBNSが杯細胞の代表的なムチンであるMuc5acの発現を制御し気道過敏性を制御すること、気道上細胞から産生されるReg3γの産生がIL-22-STAT3経路で制御されており、アレルギー性気道炎症を抑制することも明らかにした。
これらの結果を総合的に判断し、本研究計画はおおむね順調に進展しているものと判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
IkBNSがMuc5ac以外の因子を介して気道上皮細胞に働く可能性につき引き続き検討を加える。具体的には、house dust miteを経気道投与したIkBNS 欠損マウスおよび野生型マウスから、気道上皮細胞を分離して、RNA sequence法により発現の異なる遺伝子を網羅的に解析し絞り込まれた候補遺伝子の機能に関して検討を行う。
house dust miteをはじめとする喘息の主要アレルゲンに対する応答には、気道上皮細胞における pattern recognition receptorsを介した NF-kB の活性化が重要であることが示されている。IkBNSが制御するNFkB経路のいかなる因子がアレルギー性気道炎症の制御に関わるか引き続き検討を加える。
これまでの研究でIkBNS は抑制性 T 細胞の分化に重要な役割を果たすことが示されており、NFkB経路がT細胞の分化に影響を及ぼし、その結果、気道上皮細胞へ影響を与える機序が考えられる。また今回、気道上細胞から産生されるReg3γの産生はtype 2 innate lymphoid cellsの浸潤を抑制することも明らかにしており、気道上皮細胞とT細胞や自然リンパ球といった免疫細胞とのクロストークに着目して研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
（理由）初年度の遺伝子改変動物の導入が遅れた分の導入費用とそれに伴う実験にかかる費用が２年目にずれこんでいるため、未使用額が生じたが、３年目の実験に必要となる。
（使用計画）本研究の達成には、引き続きマウスの購入と飼育、制限酵素等の分子生物学的な試薬、各種抗体、培養液、牛血清、合成DNA等の消耗品を要する。一方、本学では、SPF環境下での動物飼育施設、P2施設等の設備は整っており、また、予定している研究に必要なフローサイトメーター、気道過敏性測定機、共焦点顕微鏡、Real-time PCR 解析機、キャピラリー式DNAシークエンサー等の設備も既に本学内で準備されているため、科学研究費を大型機器等、備品の購入にあてる必要は生じない。 また研究は、本研究者、および本学所属のスタッフと大学院生によって施行されるため、科学研究費補助金を人件費として使用する予定はない。研究成果発表等に必要な旅費も公費を使用する予定であり、科学研究費補助金を使用する予定はない。
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Research Products
(4 results)
