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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Physiological and pathological roles of basophils

Research Project

Project/Area Number 19H01025
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

烏山 一  東京医科歯科大学, 高等研究院, 特別栄誉教授 (60195013)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords好塩基球 / 炎症 / アレルギー / 生体恒常性維持 / 生体防御
Outline of Annual Research Achievements

最近、アトピー性皮膚炎の病態形成にTh2サイトカインが関与していることを示唆するデータが蓄積されてきた。実際、臨床試験において、IL-4/13受容体モノクローナル抗体dupilumabの投与によってステロイド外用薬で効果が不十分な中等度以上のアトピー性皮膚炎の症状改善が認められたとの報告がなされた。しかしながら、どのような細胞がTh2サイトカインを産生して、アトピー性皮膚炎の病態形成に関与しているかは良くわかっていない。
私たちは、化学物質のオキサゾロンをマウス耳介皮膚に反復塗布することで惹起されるアトピー性皮膚炎モデルを使って、Th2サイトカインの関与ならびにその産生細胞の解析をおこなった。オキサゾロン反復塗布にともない皮膚でのIL-4遺伝子発現が著しく亢進したが、一方IL-5やIL-13の遺伝子発現にはほとんど変化が認められなかった。そこでIL-4欠損マウスにオキサゾロン反復塗布したところコントロールマウスに比べて皮膚炎症の著明な減弱が観察され、IL-4の病態関与が明らかとなった。皮膚病変部位にはIL-4産生細胞として知られるCD4 T細胞、好塩基球、好酸球やマスト細胞の集積が認められたが、実際にIL-4を産生している主たる細胞は好塩基球であった。好塩基球は皮膚に浸潤している細胞のわずか2-3%を占めるに過ぎないが、好塩基球を除去したマウスではIL-4欠損マウスと同様に皮膚炎症の著明な減弱が認められた。さらに、好塩基球特異的にIL-4を欠損させたマウスでは皮膚への好塩基球浸潤が認められたものの、皮膚炎は著明に減弱した。以上の結果から、好塩基球の産生するIL-4がアトピー性皮膚炎の病態形成に深く関与していることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

化学物質オキサゾロンの反復塗布によって誘導されるアトピー性皮膚炎のモデルマウスにおいて、皮膚浸潤細胞のわずか2-3%を占めるに過ぎない好塩基球が大量のIL-4を皮膚局所で産生することで、アレルギー炎症を引き起こしていることを突き止めた。
皮膚痒疹モデルマウスにおいて、皮膚に浸潤・集積している好塩基球から分泌されるアンフィレグリンが皮膚慢性炎症に寄与していることを明らかにした。
計画書に記載した慢性閉塞性肺疾患(COPD)における好塩基球の役割に関しては、当初の計画よりも研究が順調に進み、本事業がスタートする前に論文発表(PNAS)することができた。

Strategy for Future Research Activity

当初に計画に沿って、生体恒常性維持における好塩基球の役割などに関して研究を進めていく。

  • Research Products

    (26 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Standford University/University of Washington(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Standford University/University of Washington
  • [Int'l Joint Research] University of Regensburg(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University of Regensburg
  • [Int'l Joint Research] La Jolla Institute for Immunology(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      La Jolla Institute for Immunology
  • [Journal Article] Skin‐infiltrating basophils promote atopic dermatitis‐like inflammation via IL‐4 production in mice2020

    • Author(s)
      Yamanishi Yoshinori、Mogi Kotone、Takahashi Kazufusa、Miyake Kensuke、Yoshikawa Soichiro、Karasuyama Hajime
    • Journal Title

      Allergy

      Volume: 75 Pages: 2613~2622

    • DOI

      10.1111/all.14362

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tolerogenic properties of CD206+ macrophages appeared in the sublingual mucosa after repeated antigen-painting2020

    • Author(s)
      Yang Yue、Nagai Shigenori、Kang Siwen、Xia Yulong、Kawano Yohei、Miyake Kensuke、Karasuyama Hajime、Azuma Miyuki
    • Journal Title

      International Immunology

      Volume: 32 Pages: 509~518

    • DOI

      10.1093/intimm/dxaa014

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pivotal role of STIM2, but not STIM1, in IL-4 production by IL-3?stimulated murine basophils2019

    • Author(s)
      Yoshikawa Soichiro、Oh-hora Masatsugu、Hashimoto Ryota、Nagao Toshihisa、Peters Louis、Egawa Mayumi、Ohta Takuya、Miyake Kensuke、Adachi Takahiro、Kawano Yohei、Yamanishi Yoshinori、Karasuyama Hajime
    • Journal Title

      Science Signaling

      Volume: 12 Pages: -

    • DOI

      10.1126/scisignal.aav2060

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basophil-derived tumor necrosis factor can enhance survival in a sepsis model in mice2019

    • Author(s)
      Piliponsky Adrian M.、Shubin Nicholas J.、Lahiri Asha K.、Truong Phuong、Clauson Morgan、Niino Kerri、Tsuha Avery L.、Nedospasov Sergei A.、Karasuyama Hajime、Reber Laurent L.、Tsai Mindy、Mukai Kaori、Galli Stephen J.
    • Journal Title

      Nature Immunology

      Volume: 20 Pages: 129~140

    • DOI

      10.1038/s41590-018-0288-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] IL-3 Triggers Chronic Rejection of Cardiac Allografts by Activation of Infiltrating Basophils2019

    • Author(s)
      Balam Saidou、Schiechl-Brachner Gabriela、Buchtler Simone、Halbritter Dagmar、Schmidbauer Kathrin、Talke Yvonne、Neumayer Sophia、Salewski Jan-Niklas、Winter Frederike、Karasuyama Hajime、Yamanishi Yoshinori、Renner Kerstin、Geissler Edward K.、Mack Matthias
    • Journal Title

      The Journal of Immunology

      Volume: 202 Pages: 3514~3523

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1801269

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Amphiregulin from Basophils Amplifies Basophil-Mediated Chronic Skin Inflammation2019

    • Author(s)
      Hashimoto Takashi、Satoh Takahiro、Karasuyama Hajime、Yokozeki Hiroo
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: 139 Pages: 1834~1837.e2

    • DOI

      10.1016/j.jid.2019.02.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The basophil‐IL‐4‐mast cell axis is required for food allergy2019

    • Author(s)
      Kashiwakura Jun‐Ichi、Ando Tomoaki、Karasuyama Hajime、Kubo Masato、Matsumoto Kenji、Matsuda Tadashi、Kawakami Toshiaki
    • Journal Title

      Allergy

      Volume: 74 Pages: 1992~1996

    • DOI

      10.1111/all.13834

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Propolis induces Ca<sup>2+</sup> signaling in immune cells2019

    • Author(s)
      ADACHI Takahiro、YOSHIKAWA Soichiro、TEZUKA Hiroyuki、TSUJI Noriko M.、OHTEKI Toshiaki、KARASUYAMA Hajime、KUMAZAWA Toshihiko
    • Journal Title

      Bioscience of Microbiota, Food and Health

      Volume: 38 Pages: 141~149

    • DOI

      10.12938/bmfh.19-011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective suppression of oral allergen-induced anaphylaxis by Allergin-1 on basophils in mice2019

    • Author(s)
      Lin Yu-Hsien、Tahara-Hanaoka Satoko、Nagai Kei、Yoshikawa Soichiro、Kubo Masato、Shibayama Shiro、Karasuyama Hajime、Shibuya Akira
    • Journal Title

      International Immunology

      Volume: 32 Pages: 213~219

    • DOI

      10.1093/intimm/dxz075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 好塩基球による、トロゴサイトーシスを介した新たな抗原提示メカニズム2019

    • Author(s)
      三宅 健介, 烏山 一
    • Journal Title

      感染・炎症・免疫

      Volume: 49 Pages: 61-64

  • [Journal Article] 好塩基球によるユニークなアレルギー炎症調節機構2019

    • Author(s)
      山西 吉典, 烏山 一
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 37 Pages: 1586-1592

  • [Journal Article] 呼吸器内科学 慢性閉塞性肺疾患(COPD) の病態における好塩基球の役割2019

    • Author(s)
      柴田 翔, 烏山 一
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 270 Pages: 356-357

  • [Presentation] 慢性閉塞性肺疾患 (COPD) 患者の肺組織に好塩基球が浸潤している2019

    • Author(s)
      柴田翔,立石知也,小林正嗣,大久保憲一,明石巧,三宅健介,山西吉典,烏山一,宮崎泰成
    • Organizer
      第 68 回日本アレルギー学会学術大会
  • [Presentation] これまで見逃されていた好塩基球の存在意義と病態形成における役割2019

    • Author(s)
      烏山 一
    • Organizer
      68 回日本アレルギー学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Crucial role for basophils in emphysema development in a murine model of COPD2019

    • Author(s)
      Karasuyama H.
    • Organizer
      9th EMBRN Meeting
    • Invited
  • [Presentation] Role for basophils in allergy and non-allergic disorders2019

    • Author(s)
      Karasuyama H.
    • Organizer
      FASEB: IgE and Allergy Conference
    • Invited
  • [Presentation] 好塩基球は炎症抑制型の M2 マクロファージを誘導することで、アレルギー炎症の悪化を妨げる2019

    • Author(s)
      三宅 健介
    • Organizer
      先端モデル動物支援若手技術支援講習会
  • [Presentation] Basophils promote the differentiation of monocytes into M2-like macrophages which dampen IL-1 α-mediated aggravation of allergic inflammation.2019

    • Author(s)
      Miyake K, Yoshikawa S, Yamanishi Y, Karasuyama H.
    • Organizer
      17th IUIS 2019 (International Congress of Immunology)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pivotal role of STIM2, but not STIM1, in IL-4 production by IL-3-stimulated basophils.2019

    • Author(s)
      Yoshikawa S, Oh-hora M, Hashimoto R, Miyake K, Adachi T, Kawano Y, Yamanish Y, Kamiya A, Karasuyama H.
    • Organizer
      17th IUIS 2019 (International Congress of Immunology)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Monocyte-derived M2-like macrophages induced by activated basophils dampen IL-1 α-mediated aggravation of allergic inflammation.2019

    • Author(s)
      Miyake K, Yoshikawa S, Yamanishi Y, Karasuyama H.
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] Basophil-derived IL-4 promotes disease progression in a hapten-elicited murine model of atopic dermatitis.2019

    • Author(s)
      Mogi K, Takahashi K, Miyake K, Yoshikawa S, Karasuyama H, Yamanishi Y.
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [Presentation] Identification of immature-type basophils that are distinguishable from mature ones in terms of surface phenotype and activation property.2019

    • Author(s)
      Ito J, Miyake K, Shichino S, Yamanishi Y, Karasuyama H.
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of The Japanese Society for Immunology
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 免疫アレルギー学分野

    • URL

      https://immune-regulation.org

URL: 

Published: 2021-01-27  

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