Regulation of type 2 innate lymphoid cells by microbiota

2019 Fiscal Year Annual Research 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。昨年度にヒトILC2 lineを用いたin vitroの実験で、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。そこで本年度は、短鎖脂肪酸の投与が気管支喘息の発症に与える影響を、動物モデルを用いて検討した。具体的には、妊娠中および授乳中の母親マウスに短鎖脂肪酸もしくはコントロール水を投与し、生まれてきた仔マウスに真菌（アルテルナリア）を吸入し、喘息用気道炎症の程度を評価した。その結果、短鎖脂肪酸を投与した母親マウスから生まれた仔マウスと、コントロール水を投与した母親マウスから生まれた仔マウスでは、同程度の気道炎症が認められることが明らかとなった。また、小児マウスへの直接的な効果を検討するために、幼児期マウスに短鎖脂肪酸もしくはコントロール水を投与し、同時に真菌（アルテルナリア）を吸入し、喘息用気道炎症の程度を評価した。その結果、短鎖脂肪酸を投与したマウスと、コントロール水を投与したマウスでは、同程度の気道炎症が認められることが明らかとなった。

Research Products

• [Int'l Joint Research] SIAF, University of Zurich(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: SIAF, University of Zurich
• [Journal Article] Innate lymphoid cells in the airways: Their functions and regulators. (2020)
  • Author(s): Orimo K, Saito H, Matsumoto K, Morita H.
  • Journal Title: Allergy Asthma Immunol Res. Volume: 12 Pages: 381-398
  • DOI: 10.4168/aair.2020.12.3.381.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Human type 2 innate lymphoid cells disrupt skin keratinocyte tight junction barrier by IL-13. (2019)
  • Author(s): Sugita K, Altunbulakli C, Morita H, Sugita A, Kubo T, Kimura R, Goto H, Yamamoto O, Ruckert B, Akdis M, Akdis CA.
  • Journal Title: Allergy Volume: 74 Pages: 2534-2537
  • DOI: 10.1111/all.13935.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [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 MB, Rinaldi AO, 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: 143 Pages: 2190-2201
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.12.1018.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Gene expression signatures of circulating human type 1, 2 and 3 innate lymphoid cells. (2019)
  • Author(s): Li S, Morita H, Sokolowska M, Tan G, Boonpiyathad T, Opitz L, Orimo K, Archer SK, Jansen K, Tang MLK, Purcell D, Plebanski M, Akdis CA.
  • Journal Title: J Allergy Clin Immunol Volume: 143 Pages: 2321-2325
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2019.01.047.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Role of innate immunity in the development of allergic diseases (2019)
  • Author(s): 1)Morita H, Matsumoto K
  • Organizer: The 48th Annual Meeting of the Japanese Society of Immunology
  • Invited