2016 Fiscal Year Research-status Report
腹部臓器大網乳班が分泌するトレロソームが敗血症による免疫麻痺を引き起こす
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16K15759
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
島岡 要 三重大学, 医学系研究科, 教授 (40281133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
朴 恩正 三重大学, 医学系研究科, 准教授 (20644587)
岡本 貴行 島根大学, 医学部, 准教授 (30378286)
江口 暁子 三重大学, 医学系研究科, 特任助教(研究担当) (00598980)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 敗血症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
敗血症性ショックでは、病態晩期に起こる免疫麻痺（病的免疫トレランス状態）が抗生剤治療抵抗性の感染症や多臓器不全を引き起こすが、免疫麻痺の詳細なメカニズムは分かっていない。我々は敗血症性ショック（特に腹膜炎を契機に発症する敗血症）では、腹腔内の大網に散在するリンパ節用組織“乳斑”が、炎症刺激によりリモデリングされ、乳斑細胞（マクロファージ、間葉細胞、脂肪細胞）が、病的免疫トレランスを引き起こすエキソソーム（トレロソーム）を分泌する。トレロソームは局所で作用しマクロファージを炎症抑制型（M2タイプ）に変貌させると同時に、循環血液中を流れ、全身性の免疫麻痺を誘導するという仮説を検証する。
本研究で得られる成果（乳斑が分泌する免疫抑制活性を持つエキソソームの分子基盤の解明）は、敗血症性ショックにおける免疫麻痺を解消させる新規治療法や、免疫麻痺診断のためのバイオマーカー開発につながることが期待される。今年度はエキソソームの分離方法を最適化し、プロテオミクス解析を行った。
今後の研究では、乳斑にホーミングする細胞、特に免疫機能をコントロールする細胞群の振る舞いとその細胞間でのコミュニケーションの分子メカニズムをより深く理解することを目指す。そして、そのコミュニケーションネットワークが強力で持続的な敗血症性炎症である場合に、どのように変化するのかを解明する。そのような科学的な文脈を理解することにより、敗血症の診断や治療において、現在十分には達成されていない科学的理解のギャップを埋めることにつながることが期待される。
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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
【1】免疫麻痺が起こる敗血症晩期では、大網乳斑が構造的・機能的にリモデリングされることをマウスモデルで解析した。
マウス敗血症モデルは病態晩期には、炎症を促進するTNFの血中濃度は低下し、代わりに抗炎症活性を持つIL-10が優勢となる免疫麻痺状態が観察できる。TNF低下IL-10上昇に加え、リンパ球数の減少と分裂能や活性化能の低下、抗原提示細胞のMHCII発現レベル低下による抗原提示能の低下という免疫麻痺に象徴的なシグニチャーが現れる。このような敗血症晩期にあるマウスモデルの腹腔内より、癒着した大網を注意深く取り出し、乳班の形態的・機能的解析を行い、リモデリングが起こっているという仮説を検討した。さらにリモデリングされた乳班の構成細胞（マクロファージ、リンパ球、樹状細胞などの非炎症時も存在する免疫細胞と、リモデリングによって遊走してくる間葉系細胞と脂肪細胞など）の表現形と機能を解析する。
（１－１）マウスモデルの作成：マウスより大網を取り出し、乳班分子して一部は固定し免疫組織学的解析を行いリモデリングの概要を形態学的に検討した。
（１－２）細胞レベルでの解析：乳班より細胞を分離しフローサイトメトリーにより、表面抗原の発現より各種構成細胞の分画を定量的に解析する.リンパ球と/マクロファージ/単球分画では細胞内染色によりサイトカイン発現レベルを測定し、リンパ球（Th1/Th2/Th17）とマクロファージ/単球（M1/M2）の機能と分化を解析している。
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| Strategy for Future Research Activity |
【3A】エキソソームの生物学的活性の解析を引き続き行い、それに加えトレロソーム活性の分子基盤をプロテオミクスと次世代シークエンシングを用いて解明する。
（２－２）免疫細胞に対する効果の検討：免疫麻痺シグニチャーのうち①マクロファージへの効果（免疫抑制型M2タイプの誘導）②リンパ球への影響（活性化抑制、遊走能抑制）③抗原提示細胞への効果（MHCIIの発現抑制）をin vitroアッセイで検討する。
免疫麻痺を誘導する活性を確認できた器官培養上清中のエキソソーム（トレロソーム）に内包される活性分子（膜タンパク、サイトカイン、miRNA等）の同定する。活性分子がタンパクまたはmiRNAである可能性を想定し、プロテオミクスや次世代シークエンサーを用いた解析を行う。
（３－１）プロテオミクス(活性をもつ分子がタンパクである可能性を探求)
タンデム質量分析と組み合わせた液体クロマトグラフィー (LC/MS/MS) で、タンパク活性分子の候補を同定する。候補分子のリストをもとに、マニュアルまたはバイオインフォマティクスによるデータマイニングのサポートを利用して、免疫抑制や免疫細胞の負の制御に関与する分子を絞り込む。絞り込まれた分子の機能を実験的に検証する。すなわちそのタンパクの過剰発現により免疫麻痺が誘導され、抗体やsiRNAによる阻害により免疫麻痺が解除できることをin vitroとin vivoで検証する。
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[Presentation] インテグリンの機能制御2016
Author(s)
島岡要
Organizer
第38回日本血栓止血学会学術集会
Place of Presentation
奈良春日野国際フォーラム甍（奈良市）
Year and Date
2016-06-16 – 2016-06-18
Invited
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