2020 Fiscal Year Annual Research Report
バイオセンサー分子としてのHMGB1の動態と多機能性解析
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19H03408
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
西堀 正洋 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50135943)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和氣 秀徳 近畿大学, 医学部, 講師 (60570520)
勅使川原 匡 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (40403737)
阪口 政清 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (70379840)
逢坂 大樹 岡山大学, 医学部, 技術専門職員 (70839141)
王 登莉 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40815693)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | HMGB1 / トランスロケーション / 血管内皮細胞 / サイトカイン類 / 抗HMGB1抗体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.HMGB1トランスロケーションを制御する受容体系ならびにシグナルトランスダクションの同定：研究代表者らは、LPSとTNF-αによるHMGB1トランスロケーションを強力に抑制する物質として、血漿タンパクHistidine-rich glycoprotein (HRG) を見出している。この制御系の実態を明らかにするため、血管内皮細胞のHRG とのインキュベーションによって生じる細胞内シグナルについて解析し、LPS刺激で生じるp38とErk1/2のリン酸化がHRG添加によって著明に抑制されることを明らかにした。さらに活性化型のRhoタンパクを低下させることも見出した。LPS刺激により、内皮細胞におけるHMGB1 mRNA発現は低下したが、HRGはその低下を抑制した。HRG単独ではHMGB1 mRNA発現に有意な効果をもたらさなかった。
2.ヒスタミンによる血管透過性亢進作用並びにアナフィラキシー性血管反応における細胞外放出HMGB1の関与：これまでに、ボイデンチェンバーを用いて、血管内皮細胞分泌性のHMGB1が血管透過性亢進に関与するかどうかを予備実験で検討した。特異的抗HMGB1抗体の添加は、血管透過性亢進を抑制したことから、細胞外に分泌されたHMGB1が血管透過性亢進にも関与する可能性が強く示唆された 。そこで、まず肥満細胞を活性化し、顆粒（ヒスタミン）分泌を惹起できるCompound48/80のラットへの投与を試みた。Compound48/80を静脈内投与すると、予想された急激な血圧の低下が観察され、その後徐々に血圧低下からの回復が観察された。抗HMGB1抗体をラットに前処理し、その効果を評価した。その結果、抗HMGB1抗体による前処理は、Compound48/80による初期の急激な血圧低下を軽度抑制し、さらに持続する低血圧状態からの回復を促進した。
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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
研究実績の概要欄に記載した1.および2.の実験項目について、ぼぼ明らかにすることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
HMGB1の生体内DAMPSとしての機能は、研究代表者らの研究も含め世界的に展開され、ほぼ確立された。一方、細胞外HMGB1の処理機構に関する研究は遅れているといえる。最近、研究代表者の西堀は、in vivoでの実験で、抗HMGB1抗体の動物への投与が、炎症局所におけるHMGB1のトランスロケーションを強く抑制する現象を複数のモデル実験で確認した。
in vitroの培養血管内皮細胞は、この問題を解析するのに適した実験系である。そこで、これまでに確認されている内皮細胞核内HMGB1の動員条件を踏襲し、抗HMGB1抗体添加が、HMGB1トランスロケーションを抑制するかどうかを明らかにする。次いで、抗体の作用機序について解析を加える。HMGB1のトランスロケーションと同時に観察されるIL-6, IL-8等のサイトカインの分泌に対する抗HMGB1抗体の作用も併せて検討する。
HMGB1は、複数の生体内分子と複合体を形成することが知られている。それらの中でヘモグロビンとの結合性で知られているハプトグロビンとHMGB1は直接結合し、CD163依存的にマクロファージ内に取り込まれることが報告されている。この取り込み系に対する抗HMGB1抗体の効果を明らかにする。
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