Interleukin-18: a novel therapeutic target to prevent orchitis during endotoxemia

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K20391
• Research Institution: Hyogo Medical University
• Principal Investigator: 井上 岳人 兵庫医科大学, 医学部, 研究生(研究員) (30772652)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 精巣生殖細胞 / ライディッヒ細胞 / インターロイキン―18 / アポトーシス / デスレセプター経路 / ミトコンドリア経路 / 急性炎症 / エンドトキシン

Outline of Annual Research Achievements

本年度の目標は下記に示す細胞培養実験の論文査読コメントに対する追加実験であった。追加実験を終了し、原著論文の再投稿が完了した。
本研究はIL-18の急性炎症下における生殖細胞および精巣内の各細胞に対する役割を明らかにし、生殖機能不全および性腺機能不全の治療応用へと展開するための研究基盤を確立することであった。マウスに炎症刺激（lipopolysaccaride: LPS）を加え、急性炎症モデルを作製した。急性炎症下の精巣において、内因性IL-18が生殖細胞のアポトーシスを誘導した。一方、回復期の精巣では内因性IL-18が生殖細胞のアポトーシスを抑制した。また、IL-18が急性炎症期と炎症後の回復期における精巣生殖細胞のアポトーシスシグナル伝達経路関連因子の発現を調整する働きが明らかとなった。
細胞培養実験では、炎症刺激および急性炎症時に精巣内に発現が上昇する過剰なIL-18によりマウスライディッヒ細胞のアポトーシスが誘導され、同時に、ステロイドホルモン産生に関係するタンパクの発現が低下した。炎症刺激下ではライディッヒ細胞の炎症反応は惹起されるものの、IL-18は産生されなかった。炎症刺激をしたマクロファージではIL-18が増加したことから、急性炎症下での精巣内のIL-18濃度上昇は免疫細胞由来である可能性が推測された。
以上のことより、急性炎症後、精巣に浸潤した免疫細胞から産生される過剰なIL-18により生殖細胞およびライディッヒ細胞のアポトーシスが誘起される可能性が示唆された。従って、急性炎症時の体内のIL-18の動態をモニタリングすることで、生殖機能不全ならびに性腺機能不全のリスクを回避するための治療方針を決定する重要なツールとなる可能性がある。故に、高度生殖医療や重症病態後のQOL改善に貢献できるのではと考えている。