The role of IL-33 in the dysfunction of skin barrier

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10172
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: 小宮根 真弓 自治医科大学, 医学部, 准教授 (00282632)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: IL-33 / 表皮細胞 / トランスジェニックマウス / 炎症 / 皮膚炎

Outline of Annual Research Achievements

インボルクリンプロモーター下流にマウスIL-33遺伝子を挿入し、インボルクリン発現部位でIL-33を発現するベクターを構築した。トランスジェニックマウス作成は外部に委託した。
1年目に作成したマウスにおいては、トランスジェニックの個体はすべて早期に死亡したが、再現性を確認するために、もう一度トランスジェニックマウスの作成を試みた。
インボルクリンプロモーター下にIL-33を有棘層に発現するマウスを観察したところ、第３週には、野生型に比較して体重も軽く、体温も低下傾向であった。そこで、第３週目で皮膚、肺、脾臓を回収し、IL-33の発現を検討したところ、各臓器において、IL-33トランスジェニックマウスでは野生型マウスに比べてIL-33発現が亢進していた。皮膚の免疫染色にて、表皮の顆粒層においてIL-33発現を認めた。特に手足において表皮の肥厚と皮下の浮腫が著明であり、好中球と思われる大量の細胞浸潤を皮内から皮下に認めた。
手足は外的刺激を受けやすい部位であり、IL-33を過剰発現したマウスでは外的刺激によりIL-33が放出されて強い炎症が惹起されるものと考えられた。
現在、IL-33発現を誘導できるマウスの作成を検討中である。今後それらのマウスを用いて、当初計画した表皮に発現するIL-33の役割について、検討を進めたいと考えている。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

作成したトランスジェニックマウスが、生後４週ほどですべて死亡してしまうため、当初計画した実験が施行できていない。

Strategy for Future Research Activity

テトラサイクリンあるいはエストロゲンによりIL-33発現誘導可能なマウスを作成することを検討している。これらのマウスを用いて実験に適した週齢に達した時点でIL-33発現を誘導し、実験に用いる予定である。
また、2回目に作成したトランスジェニックマウスにおいて、これまでに収集した３週齢における標本について、免疫染色、Real-Time PCRなどで、浸潤細胞の免疫染色、炎症性分子の発現遺伝子の解析を行う予定である。

Causes of Carryover

作成したトランスジェニックマウスが早期に死亡してしまうため、計画した実験ができなかった。次年度に新たに発現誘導型のトランスジェニックマウスを作成する。

Research Products

• [Journal Article] Methotrexate, but not narrowband ultraviolet B radiation, suppresses interleukin-33 mRNA levels in psoriatic plaques and protein levels in serum of patients with psoriasis. (2018)
  • Author(s): Meephansan J, Subpayasarn U, Ponnikorn S, Chakkavittumrong P, Juntongjin P, Komine M, Ohtsuki M, Poovorawan Y.
  • Journal Title: Journal of Dermatology Volume: 45 Pages: 322 325
  • DOI: doi: 10.1111/1346-8138.14009.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Diagnosis of pseudoxanthoma elasticum in a 4-year-old boy. (2018)
  • Author(s): Maki N, Komine M, Tsuda H, Fujita Y, Fujita E, Murata S, Demitsu T, Utani A, Ohtsuki M.
  • Journal Title: Journal of Dermatology Volume: 45 Pages: 224 226
  • DOI: doi: 10.1111/1346-8138.13805.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Involvement of M2 macrophages in the pathomechanisms of multicentric reticulohistiocytosis. (2017)
  • Author(s): Kamiya K, Komine M, Murata S, Ohtsuki M.
  • Journal Title: Journal of Dermatology Volume: 56 Pages: e173 e175
  • DOI: doi: 10.1111/ijd.13661.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Apremilast, an oral phosphodiesterase 4 inhibitor, in the treatment of Japanese patients with moderate to severe plaque psoriasis: Efficacy, safety and tolerability results from a phase 2b randomized controlled trial. (2017)
  • Author(s): Ohtsuki M, Okubo Y, Komine M, Imafuku S, Day RM, Chen P, Petric R, Maroli A, Nemoto O.
  • Journal Title: Journal of Dermatology Volume: 44 Pages: 873 884
  • DOI: doi: 10.1111/1346-8138.13829.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Identification of the promoter region of human IL-33 responsive to induction by IFNγ. (2017)
  • Author(s): Tsuda H, Komine M, Tominaga SI, Ohtsuki M.
  • Journal Title: Journal of Dermatological Science Volume: 85 Pages: 137 140
  • DOI: doi: 10.1016/j.jdermsci.2016.11.002.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nuclear expression of IL-33 in epidermal keratinocytes promotes wound healing in mice. (2017)
  • Author(s): Oshio T, Komine M, Tsuda H, Tominaga SI, Saito H, Nakae S, Ohtsuki M.
  • Journal Title: Journal of Dermatological Science Volume: 85 Pages: 106 114
  • DOI: doi: 10.1016/j.jdermsci.2016.10.008.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] The double-stranded RNA induces IL-33 promoter activation through TLR3-IRF3 pathway, depending on EGF receptor activation in normal human epidermal keratinocytes (2017)
  • Author(s): Jin M, Komine M, Tsuda H, Tominaga S, Ohtsuki M.
  • Organizer: 76th Annual Meeting of Society for Investigative Dermatology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Toll-like receptor 3 activation results in IL-33 promoter activation through IRF3 transcription factor depending on EGF receptor activation in normal human epidermal keratinocytes. (2017)
  • Author(s): Jin M, Komine M, Tsuda H, Ohtsuki M.
  • Organizer: 42nd Annual Meeting of Japanese Society for Investigative Dermatology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Nuclear IL-33 knock down by siRNA impairs cell division and cell motility of normal human epidermal keratinocytes (2017)
  • Author(s): Tsuda H, Komine M, Ohtsuki M.
  • Organizer: 76th Annual Meeting of Society for Investigative Dermatology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Loss of IL-33 alters cytokine profile in imiquimod-induced psoriasis model (2017)
  • Author(s): Tsuda H, Komine M, Ohtsuki M.
  • Organizer: 42nd Annual Meeting of Japanese Society for Investigative Dermatology
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] STAT3 activation causes IL-33 expression in normal human epidermal keratinocyte (2017)
  • Author(s): Tsuda H, Komine M, Ohtsuki M.
  • Organizer: 47th Annual Meeting of European Society for Dermatological Research
  • Int'l Joint Research