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2020 Fiscal Year Annual Research Report

上皮バリア機能の破壊に伴う炎症の誘導に関わるサイトカインの機能解析

Research Project

Project/Area Number 18H02847
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

中江 進  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (60450409)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsアレルギー / 喘息 / サイトカイン / IL-33
Outline of Annual Research Achievements

マウスにプロテアーゼ(papain)を吸入させると、プロテアーゼが気道上皮細胞を破壊し、それに伴い、IL-33が細胞外に放出される。このIL-33が2型自然リンパ球(ILC2)や好塩基球からの2型サイトカインの産生を誘導し、好酸球の浸潤を伴う炎症を誘導する。このIL-33依存的な気道炎症時に発現が増強するサイトカイン遺伝子として、IL-25、TSLPに加え、新しくIL-17B、IL-31、IL-36を同定した。そこで、プロテアーゼの吸入による気道炎症におけるこれらサイトカインの関わりを明らかにするために、IL-17B遺伝子欠損マウス、IL-31遺伝子欠損マウス、IL-36a欠損マウスを作成し、これら遺伝子欠損マウスにプロテアーゼを吸入させた。その結果、プロテアーゼの吸入による気道炎症は、野生型マウスと比較して、これら遺伝子欠損マウス全てで抑制された。したがって、IL-17B、IL-31、IL-36aがIL-33依存的な気道炎症に関与していることが明確になった。
プロテアーゼの吸入による気道炎症を誘導した際、IL-17Bは樹状細胞で,、IL-31およびIL-36aは上皮細胞で発現していることが明らかになった。IL-33によるILC2の活性化にIL-17B、IL-31あるいはIL-36aが関与するかどうかを検討した。in vitroでILC2をIL-17B、IL-31あるいはIL-36aで刺激を行っても、サイトカイン産生はみられなかった。そこで、ILC2をIL-33で刺激し、その際、IL-17B、IL-31あるいはIL-36aを加えて刺激を行ったが、IL-17B、IL-31およびIL-36aはILC2のサイトカイン産生には寄与しておらず、これらサイトカインはILC2以外の細胞に作用して炎症を誘導していることが明らかになった。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Interleukin-33 and thymic stromal lymphopoietin, but not interleukin-25, are crucial for development of airway eosinophilia induced by chitin2021

    • Author(s)
      Arae Ken、Ikutani Masashi、Horiguchi Kotaro、Yamaguchi Sachiko、Okada Youji、Sugiyama Hiroki、Orimo Keisuke、Morita Hideaki、Suto Hajime、Okumura Ko、Taguchi Haruhiko、Matsumoto Kenji、Saito Hirohisa、Sudo Katsuko、Nakae Susumu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 5913

    • DOI

      10.1038/s41598-021-85277-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Experimental Mouse Models of Ragweed- and Papain-Induced Allergic Conjunctivitis2021

    • Author(s)
      Matsuda Akira、Hirakata Toshiaki、Asada Yosuke、Nakae Susumu
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 2223 Pages: 133~149

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1001-5_10

  • [Journal Article] Innate IL-17A Enhances IL-33-Independent Skin Eosinophilia and IgE Response on Subcutaneous Papain Sensitization2021

    • Author(s)
      Kamijo Seiji、Hara Mutsuko、Suzuki Mayu、Nakae Susumu、Ogawa Hideoki、Okumura Ko、Takai Toshiro
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: 141 Pages: 105~113.e14

    • DOI

      10.1016/j.jid.2020.05.088

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical role of IL-33, but not IL-25 or TSLP, in silica crystal-mediated exacerbation of allergic airway eosinophilia2020

    • Author(s)
      Unno Hirotoshi、Arae Ken、Matsuda Akira、Ikutani Masashi、Tamari Masato、Motomura Kenichiro、Toyama Sumika、Suto Hajime、Okumura Ko、Matsuda Akio、Morita Hideaki、Sudo Katsuko、Saito Hirohisa、Matsumoto Kenji、Nakae Susumu
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 533 Pages: 493~500

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.09.046

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A mouse model of asthma‐chronic obstructive pulmonary disease overlap induced by intratracheal papain2020

    • Author(s)
      Fukuda Kensuke、Matsuzaki Hirotaka、Mikami Yu、Makita Kosuke、Miyakawa Kazuko、Miyashita Naoya、Hosoki Keisuke、Ishii Takashi、Noguchi Satoshi、Urushiyama Hirokazu、Horie Masafumi、Mitani Akihisa、Yamauchi Yasuhiro、Shimura Eri、Nakae Susumu、Saito Akira、Nagase Takahide、Hiraishi Yoshihisa
    • Journal Title

      Allergy

      Volume: 76 Pages: 390~394

    • DOI

      10.1111/all.14528

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exophilin-5 regulates allergic airway inflammation by controlling IL-33?mediated Th2 responses2020

    • Author(s)
      Okunishi Katsuhide、Wang Hao、Suzukawa Maho、Ishizaki Ray、Kobayashi Eri、Kihara Miho、Abe Takaya、Miyazaki Jun-ichi、Horie Masafumi、Saito Akira、Saito Hirohisa、Nakae Susumu、Izumi Tetsuro
    • Journal Title

      Journal of Clinical Investigation

      Volume: 130 Pages: 3919~3935

    • DOI

      10.1172/JCI127839

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TSLP is a negative regulator of RANKL-induced osteoclastogenesis2020

    • Author(s)
      Ohno Tatsukuni、Nakamura Takashi、Nakae Susumu、Morita Hideaki、Matsumoto Kenji、Saito Hirohisa、Takeda Kazuyoshi、Okumura Ko、Azuma Toshifumi
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 530 Pages: 508~512

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.055

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Analysis of the pathogenic mechanism of asthma-like airway inflammation induced by chitin, an environmental microparticle2020

    • Author(s)
      Susumu Nakae, Ken Arae
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会年会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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