2018 Fiscal Year Research-status Report
心血管病における新規E3リガーゼARIH2によるインフラマソーム制御機構の解明
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18K08112
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
高橋 将文 自治医科大学, 医学部, 教授 (40296108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 博昭 自治医科大学, 医学部, 講師 (70593622) [Withdrawn]
唐澤 直義 自治医科大学, 医学部, 助教 (60631893)
渡邊 幸子 自治医科大学, 医学部, 助教 (80770619)
鎌田 諒 自治医科大学, 医学部, ポスト・ドクター (60801420)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | サイトカイン / 炎症反応 / 心血管病 / タンパク質修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフラマソームは強力な炎症性サイトカインであるIL-1β産生を制御する自然炎症経路の一つであり、無菌性炎症の惹起に寄与する細胞内分子複合体である。申請者はこれまで、心血管病におけるインフラマソームの重要性を明らかにし、その制御機構の解明が新たな治療法の開発に繋がることを報告してきた。今年度は、申請者らが新たに同定した、インフラマソームを負に制御するE3ユビキチンリガーゼであるARIH2を中心に、その制御機構の解析とコンディショナル遺伝子改変マウス（全身欠損マウスは胎生致死であるため）の作製を行った。ヒト単球由来細胞株THP-1でARIH2を欠損させるとNLRP3発現が増加し、逆に高発現させるとNLRP3発現が減少すること、このNLRP3発現の減少はタンパク分解によることを確認した。この分解機序を解析するため、レンチウイルスを用いて薬剤誘導性にARIH2を発現させる系を確立して解析したところ、プロテアソームによるタンパク分解を介していることが示された。一方、マクロファージ特異的欠損マウス（ARIH2f/f;LysMCre）および時期特異的欠損マウス（ARIH2f/f;Rosa26CreERT2）を作製し、それぞれマクロファージでの欠損およびタモキシフェン誘導による欠損を確認することもできた。
インフラマソームの病態での解析としては、NLRP3インフラマソームが川崎病様血管炎や腹膜透析に関連する腹膜線維症に寄与していることも見出している。また、インフラマソーム非依存的なIL-1βプロセシング機構が塩酸気管内投与による誤嚥性肺炎モデルに寄与していることを見出したことから、酸刺激によるIL-1β前駆体の新たな切断部位（D109）を同定することに成功し、これによって産生されるIL-1βはカスパーゼ-1とは異なる分子量（18-kD）であることも明らかにしている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ARIH2について、そのNLRP3インフラマソームの制御機構の解析として新たな系を確立し、その機構の一部を明らかにすることができた。また、コンディショナル遺伝子改変マウスについてはARIH2f/f;LysMCreマウスおよびARIH2f/f;Rosa26CreERT2マウスで、それぞれマクロファージでの欠損およびタモキシフェン誘導による欠損を確認できた。さらに様々な病態におけるインフラマソームの役割についても新たな所見を得ていることから、本研究課題については、おおむね順調に進捗している状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回、確立したレンチウイルスを用いて薬剤誘導性にARIH2を発現させる系を用いて、ARIH2によるNLRP3分解機構の解析を行う。また、ARIH2f/f;LysMCreマウスおよびARIH2f/f;Rosa26CreERT2マウスに病態モデルを作製し、その表現型の解析も行って行く。さらに川崎病様血管炎や腹膜透析に関連する腹膜線維症におけるNLRP3インフラマソームの役割とその分子機序についても解析を進めて行く予定であり、これらの研究によりNLRP3インフラマソームの制御機構および病態での役割についての包括的な解明を目指して研究を展開する。
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