炎症誘導性の細胞死に着目した、慢性炎症性疾患の病態の解明と治療法の開発

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19877
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 浅野 真未 北海道大学, 保健科学研究院, 客員研究員 (00779390)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806) ; 尾崎 倫孝 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80256510)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2022-03-31
• Keywords: 細胞死 / 炎症 / パイロトーシス / カスパーゼ / ガスダーミンD / 光プローブ / インターロイキン１β / 脂肪酸

Outline of Annual Research Achievements

近年、アポトーシス以外の細胞死の存在に注目が集まっており、これらが周囲の細胞に様々なシグナルを発信して、炎症、免疫応答、線維化、修復、再生といった細胞死後の生体応答をコントロールしている可能性が明らかになってきている。パイロトーシスはカスパーゼ１依存性であり、ネクローシス様に細胞が破裂しておきる細胞死である。細胞死直後にインターロイキン１βやインターロイキン18といった炎症性サイトカインを放出するため、炎症誘導性の細胞死といわれている。本研究は、周囲組織に炎症を惹起する壊死性細胞死として、主にパイロトーシスに着目し、これが炎症の持続と促進に関与していると考え、研究をおこなっている。まずはパイロトーシスの生体内での動的解析を目的として、光プローブの作製を行った。パイロトーシスはプロテアーゼであるカスパーゼ１により切断され、活性化されたガスダーミンDが、細胞膜を破壊することで細胞死を実行すると言われている。そこで、カスパーゼ１の活性化を検出するために、不活性化した環状ルシフェラーゼが活性化フォームにもどり活性化する仕組みを利用して、生体内でのカスパーゼ１の活性化を動的かつ経時的に解析できる検出系の確立を現在目指している。さらに、カスパーゼ１の活性化により誘引される生体内での分子生物学的変化をウェスタンブロット法やPCR法などを用いて解析し
た。具体的には、肝細胞株を用いて、CRSPR法や脂肪酸投与によるカスパーゼ１の活性化をおこなっているところである。現在、ある種の脂肪酸を投与するとインターロイキン１β放出を誘導することがわかっており、その分子メカニズムを解析しているところである。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和2年度は新型コロナ感染症の流行のため、大学から研究活動を制限されていたのと、秋以降に制限が緩和された以降は、演習と実習といった教育の仕事が立て込んでおり、研究活動に費やす時間が限られていたため。

Strategy for Future Research Activity

ある種の脂肪酸の投与により炎症誘導性細胞死の誘導に成功したので、光プローブをマウス肝細胞とマクロファージ（肝Kupffer細胞を想定して）への導入を試みていたが、今後は炎症誘導性細胞死の分子メカニズムの解明にフォーカスをしぼって研究を進めていく。

Causes of Carryover

当該年度は新型コロナ感染対策のため、研究活動が制限されていたため。
次年度は炎症誘導性細胞死にフォーカスをあてて効率的に研究をすすめていけるようにする。