Regulation of type 2 innate lymphoid cells by microbiota

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K16167
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 森田 英明 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 免疫アレルギー・感染研究部, 室長 (90365320)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 微生物叢 / 自然リンパ球

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、微生物叢の代謝産物である短鎖脂肪酸に着目し、短鎖脂肪酸によるILC2の昨日制御機構を明らかにすることで、アレルギー疾患の新規治療法/発症予防法の開発につなげることを目的としている。研究計画において、本年度は1. 短鎖脂肪酸によるin vitroでのILC2活性制御機構の解明を目的としている。ヒト末梢血よりILC2を分離し、IL-2を用いて4週間培養増幅を行なったヒトILC2 lineを用いて、in vitroの実験で短鎖脂肪酸のILC2に与える影響を見当した。
その結果、短鎖脂肪酸の中でも酪酸およびプロピオン酸が、ILC2からの2型サイトカイン産生を抑制することを明らかにした。また、酪酸およびプロピオン酸は、ILC2の増殖も抑制すること、アポトーシスを誘導することも明らかにした。酪酸およびプロピオン酸は、ILC2上のIL-2受容体の発現を抑制することも見出しており、増殖因子の一つであるIL-2のシグナルが抑制されることが増殖抑制の一つのメカニズムである可能性を示唆している。

Current Status of Research Progress

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

Reason

実験系の確立がスムーズに進行したため

Strategy for Future Research Activity

次年度は当初の計画通り、短鎖脂肪酸によるILC2の分化誘導に対する効果の検討、および気管支喘息発症予防効果の検討に焦点を当てる。具体的には、妊娠期及び授乳期の母親マウスに、短鎖脂肪酸を投与を行い、仔マウスの全身の臓器（肺、皮膚、
消化管、脾臓、脂肪組織、骨髄）におけるILC2を含む免疫細胞の数をFlow cytometryや免疫染色で評価し、非投与群と比較する。また、短鎖脂肪酸を投与した後に、ダニもしくはアルテルナリア抗原を吸入させアレルギー性気道炎症を誘導し、気道炎症の程度、ILC2 の活性を評価する。

Causes of Carryover

次年度必要経費として繰越ました。

Research Products

• [Journal Article] Induction of human regulatory innate lymphoid cells from group 2 innate lymphoid cells by retinoic acid (2019)
  • Author(s): Morita H, Kubo T, Ruckert B, Ravindran A, Soyka M, Rinaldi A, Sugita K, Wawrzyniak M, Wawrzyniak P, Motomura K, Tamari M, Orimo K, Okada N, Arae K, Saito K, Altunbulakli C, Castro-Giner F, Tan G, Neumann A, Sudo K, O’Mahony L, Honda K, Nakae S, Saito H, Mjösberg J, Nilsson G, Matsumoto K, Akdis M, Akdis CA
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol. Volume: in press Pages: in press
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.12.1018.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IL-33, IL-25 and TSLP contribute to development of fungal-associated protease-induced innate-type airway inflammation (2018)
  • Author(s): 4)Hiraishi Y, Nambu A, Yamaguchi S, Shimura E, Takamori A, Narushima S, Nakanishi W, Asada Y, Yoshizaki T, Numata T, Suzukawa M, Yamauchi Y, Matsuda A, Arae K, Morita H, Hoshino T, Suto H, Okumura K, Matsumoto K, Saito H, Sudo K, Iikura M, Nagase T, Nakae S
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 8 Pages: 18502
  • DOI: 10.1038/s41598-018-30259-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chitin promotes antigen-specific Th2 cell-mediated murine asthma through induction of IL-33-mediated IL-1 production by DCs (2018)
  • Author(s): 6)Arae K, Morita H, Unno H, Motomura K, Toyama S, Okada N, Ohno T, Tamari M, Orimo K, Mishima Y, Suto H, Okumura K, Sudo K, Miyazawa H, Taguchi H, Saito H, Matsumoto K, Nakae S
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 8 Pages: 11721
  • DOI: 10.1038/s41598-018-30259-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Retinoic acid converts human group 2 innate lymphoid cells to a regulatory phenotype (2018)
  • Author(s): Morita H, Kubo T, Nakae S, Saito H, Matsumoto K, Akdis M, Akdis CA
  • Organizer: The 3rd International Conference on Innate Lymphoid Cells
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Innate immunity in allergic inflammation. (2018)
  • Author(s): Morita H
  • Organizer: The 14th Research Symposium on Human Natural Defense System
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Retinoic acid controls lung homeostasis by converting group 2 innate lymphoid cells to a regulatory phenotype (2018)
  • Author(s): Morita H
  • Organizer: 32nd Symposium of the Collegium Internationale Allergologium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 好酸球性気道炎症の病態形成におけるILC2の役割 (2018)
  • Author(s): 森田英明
  • Organizer: 第67回日本アレルギー学会学術大会