TLRが関与する皮膚炎症性疾患の制御メカニズムの解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K16352
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 伊沢 久未 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80708313)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ペア型レセプター / CD300 / TLR / LPS

Outline of Annual Research Achievements

研究代表者は、マスト細胞の抑制型受容体LMIR3/CD300fが脂質セラミドを認識して皮膚のアレルギー反応を抑制することをすでに証明している（Izawa et al, 2012, Immunity）。また、LPS（TLR4アゴニスト）を皮下投与されたLMIR3欠損マウスの皮膚では著明な浮腫と好中球浸潤が認められること（Shiba E, Izawa K,et al. 2017 J Biol Chem.）を報告している。また、LMIR3欠損マウスは敗血症性腹膜炎モデルにおいて、早期に腹腔への好中球の遊走が亢進し、生存率が上昇することを示している(Izawa K,et al. 2018 Sci Rep.）。
皮膚感染症の原因としてはグラム陽性菌の割合が多いが、近年大腸菌などのグラム陰性菌の難治性皮膚感染も多く報告されている。LMIR3欠損マウスのLPSに対する反応が更新していることが実際の菌の排除にどう関与しているかを明らかにするために、皮膚への大腸菌投与を行った。腹腔の感染モデル同様に、LMIR3欠損マウスは早期に皮下への好中球の遊走が亢進し、菌の排除に成功することを明らかにした。そのため、難治性グラム陰性菌感染においてLMIR3とリガンドであるセラミドの結合を阻害する薬剤が有効であると考えられた。また、ヒト好中球やヒトマスト細胞においてもマウス同様にLMIR3が発現しており、セラミドなどのリガンド存在下ではLMIR3が活性化し、ケモカインなどの産生が抑制されることを示した。以上の内容をJ Invest Dermatol. 138:1221-1224, 2018.に発表した。
また、現在TLR2のリガンドであるzymosanの皮膚投与モデルを検討している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上記の内容をMaehara A, Kaitani A, Izawa K,et al. Role of the ceramide-CD300f interaction in gram-negative bacterial skin infections. J Invest Dermatol. 138:1221-1224, 2018.に発表した。
また、現在TLR2のリガンドであるzymosanを用いたモデルに関する論文をまとめつつある。

Strategy for Future Research Activity

難治性グラム陰性菌感染においてLMIR3とリガンドであるセラミドの結合を阻害する薬剤が有効であると考えられるが、現時点ではLMIR3抗体、セラミド抗体、LMIR3-Fc [LMIR3の細胞外領域とヒトIgG1のFc領域の融合タンパク質]などを用いて実験を行っているが、治療につながるようなより良い抗体や薬剤の開発を検討している。
また、現在TLR2リガンドであるzymosanを用いた皮膚感染モデルを検討中である。LMIR(CD300)ファミリーに属する活性型レセプターであるLMIR5欠損マウスにおいてzymosan皮下投与に対する反応性が野生型マウスより低下していることを見出した。真菌感染においてLMIR5が果たす役割を現在解析中である。

Causes of Carryover

中途半端な金額で、必要な物品購入に足りないため、次年度の予算と合わせて使用することとした。

Research Products

• [Journal Article] The CD300e molecule in mice is an immune-activating receptor. (2018)
  • Author(s): Isobe M, Izawa K, Sugiuchi M, Sakanishi T, Kaitani A, Takamori A, Maehara A, Matsukawa T, Takahashi M, Yamanishi Y, Oki T, Uchida S, Uchida K, Ando T, Maeda K, Nakano N, Yagita H, Takai T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 293 Pages: 3793-3805
  • DOI: 10.1074/jbc.RA117.000696.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Role of the ceramide-CD300f interaction in gram-negative bacterial skin infections. (2018)
  • Author(s): Maehara A, Kaitani A, Izawa K, Shiba E, Nagamine M, Takamori A, Isobe M, Uchida S, Uchida K, Ando T, Keiko M, Nakano N, Voehringer D, Roers A, Shimizu T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J.
  • Journal Title: J Invest Dermatol. Volume: 138 Pages: 1221-1224
  • DOI: 10.1016/j.jid.2017.11.025.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 敗血症性腹膜炎におけるCD300fとセラミドの役割 (2018)
  • Author(s): 伊沢久未、前原明絵、貝谷綾子、高森綾子、北浦次郎
  • Journal Title: 臨床免疫・アレルギー科 Volume: 69:3 Pages: 250-256
  • DOI: ISSN:1881-1930
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Disrupting ceramide-CD300f interaction prevents septic peritonitis by stimulating neutrophil recruitment. (2017)
  • Author(s): Izawa K, Maehara A, Isobe M, Yasuda Y, Urai M, Hoshino Y, Ueno K, Matsukawa T, Takahashi M, Kaitani A, Shiba E, Takamori A, Uchida S, Uchida K, Maeda K, Nakano N, Yamanishi Y, Oki T, Voehringer D, Roers A, Nakae S, Ishikawa J, Kinjo Y, Shimizu T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 7(1) Pages: 4298
  • DOI: 10.1038/s41598-017-04647-z.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] セラミドとLMIR3の結合はLPSにより誘導される皮膚炎症を抑制する (2017)
  • Author(s): 伊沢久未、高森絢子、奥村康、北浦次郎
  • Organizer: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] LMIR3はマスト細胞を介するIgE非依存的な薬剤アレルギーを抑制する (2017)
  • Author(s): 高森絢子、伊沢久未、奥村康、北浦次郎
  • Organizer: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [Presentation] 抑制型受容体CD300fとアレルギー疾患 (2017)
  • Author(s): 北浦次郎、伊沢久未、奥村康
  • Organizer: 第19回応用薬理シンポジウム
• [Presentation] Ceramide-CD300f interaction inhibits Mrgprb2-mediated mast cell activation and pseudo-allergic drug reactions in mice (2017)
  • Author(s): Ayako Takamori, Kumi Izawa, Akie Maehara, Ayako Kaitani, Shino Uchida, Atsushi Tanabe, Tomoaki Ando, Keiko Maeda, Nobuhiro Nakano, Toshio Kitamura, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] CD300f suppresses neutrophil recruitment to LPS-injected skin: A role of CD300f in gram-negative bacterial skin infections (2017)
  • Author(s): Ayako Kaitani, Kumi Izawa, Akie Maehara, Ayako Takamori, Shino Uchida, Atsushi Tanabe, Tomoaki Ando, Keiko Maeda, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Toshio Kitamura, Jiro Kitaura
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] Identification and characterization of a novel mutation of NLRP1 in a patient with a rare disease involving severe liver fibrosis (2017)
  • Author(s): Akie Maehara, Atsushi Tanabe, Tomoaki Ando, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Ayako Takamori, Shino Uchida, Keiko Maeda, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] Mast cell- and IgE-dependent anaphylaxis is regulated by paired receptors LMIR3 and LMIR7 (2017)
  • Author(s): Kumi Izawa, Akie Maehara, Ayako Kaitani, Ayako Takamori, Shino Uchida, Masamichi Isobe, Tomoaki Ando, Keiko Maeda, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Toshio Kitamura, Jiro Kitaura
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] A critical role of an inhibitory receptor LMIR3 in the pathogenesis of food allergy (2017)
  • Author(s): Shino Uchida, Kumi Izawa, Koichiro Uchida, Naoko Negishi, Akie Maehara, Ayako Kaitani, Ayako Takamori, Tomoaki Ando, Nobuhiro Nakano, Toshio Kitamura, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • Organizer: 第46回日本免疫学会学術集会