環状ジヌクレオチドに対する免疫応答と腸管炎症制御メカニズムの解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K07955
• Research Institution: Asahi University
• Principal Investigator: 尾松 達司 朝日大学, 歯学部, 准教授 (50367562)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内藤 裕二 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00305575) ; 高木 智久 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70405257) ; 内山 和彦 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (50298428)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: STING / c-di-GMP / 腸炎 / Th17

Outline of Annual Research Achievements

炎症性腸疾患の病態では、腸内細菌叢の攪乱に伴うTh17細胞をはじめとした腸管粘膜内免疫担当細胞の過剰応答が複雑に絡む原因不明の疾患であり、その機序を解明し新規治療法を確立することは医学的・社会的に喫緊の課題である。本研究では、樹状細胞における細胞質内の核酸センサーであるSTING (Stimulator of interferon(IFN) genes)に着目し、そのLigandである細菌特異的なシグナル伝達物質であるc-di-GMPによるTh17細胞増殖・活性化機構、ならびに、腸内細菌叢を介した腸管内ホメオスタシスへの関与を明らかにする計画である。
STINGノックアウトマウスを用いて、DSS（デキストラン硫酸ナトリウム）を経口投与させることで腸炎モデルを作成し、大腸粘膜の各種サイトカインをRT-PCRにて検討したところ、コントロールマウスのDSS腸炎発症群においては、対照群と比較してIL17AやIL23などTh17関連サイトカインの発現亢進を認めたが、STING欠損マスウのDSS腸炎群においてはこれらのサイトカインが抑制されていた。また腸炎のDisease Activity Index (DAI) スコアや腸管短縮の評価を行ったところ、同様にSTING欠損マスウにおける腸炎の軽減を認めた。腸管炎症病態においては、腸内細菌由来の核酸によるSTINGの過剰な刺激がTh17発現増加に関与している可能性が示唆される。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

遺伝子改変マウスの繁殖において仔食殺や哺育放棄などの理由で遅れが生じていた。飼育方法などを工夫し、なんとか繁殖に成功し、これらのマウスに腸炎を作成し、腸炎スコアやサイトカイン産生を検討し、良好な結果を得ている。
しかし、マウス増産の問題に加え、2020年度はCOVID-19流行の影響もあり、実験計画は遅れたままであったため、期間延長を実施した。

Strategy for Future Research Activity

2021年4月より研究機関の異動があり、新たな施設で実験開始となる予定である。新たにマウスを繁殖させることから始める必要がある。
c-di-GMP投与によるDSS腸炎に対するアジュバント効果の検討、抗生剤による無菌類似マウスモデルを用いた検討など、STING活性化による腸炎への影響をさらに精査する予定である。

Causes of Carryover

マウスの繁殖遅延やコロナ禍の影響にて移動制限や臨床業務の増加があり、研究計画に遅れが生じた。次年度は異動により京都府立医科大学での実験継続となるため、同施設にマウスを搬入して実験する予定である。