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2019 Fiscal Year Research-status Report

呼吸器M細胞の分化機構と疾患における機能の解明

Research Project

Project/Area Number 19K07239
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

木村 俊介  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 准教授 (40444525)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久本 芽璃  北海道大学, 歯学研究院, 学術研究員 (00754920)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords呼吸器 / M細胞 / 粘膜免疫 / iBALT / 慢性閉塞性肺疾患
Outline of Annual Research Achievements

呼吸器や消化器は多くの外来抗原や微生物と接する。これらの異物に対する個体防御のため、粘膜組織は高度な免疫システムを備え、生体恒常性の維持に貢献する。免疫システムの誘導装置として機能するパイエル板などのリンパ組織は、絶えず外来抗原をモニターし抗原特異的IgAの産生を行う。こうした免疫監視が正常に機能するためには粘膜上の抗原が上皮を越えて、リンパ濾胞に取り込まれる必要がある。そのためリンパ濾胞を覆う濾胞上皮にはM細胞と呼ばれる特殊な上皮細胞が存在し、粘膜面に存在する抗原を取り込み、トランスサイトーシス経路を通して上皮下の樹状細胞に受け渡す役割を担う。
近年の研究から腸管におけるM細胞の解析が進み、腸管におけるリンパ濾胞成熟、IgA産生、感染症におけるM細胞の重要性が明らかになってきている。一方で、呼吸器におけるM細胞の理解は不十分である。申請者は正常、病理的な条件下で気管・気管支におけるM細胞の探索を行い、呼吸器M細胞の性状解析、および分化機構の解明を目的とした。
これまでの研究から、マウスの気管・気管支の免疫組織学的解析を行い、下気道にM細胞が存在することを見出した。この呼吸器M細胞は鼻腔から投与した粘膜上のラテックスビーズなどの外因性微粒子を効率よく寄りこむ細胞であった。
さらに、呼吸器感染症モデルマウスの解析を行ったところ、病変と共に出現するリンパ球浸潤の近傍に呼吸器M細胞が存在することを見出した。現在、呼吸器疾患モデルマウスを用いて、研究を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

現在までの研究から、呼吸器M細胞の分子マーカーを明らかにすることができ、光学顕微鏡での呼吸器M細胞の解析が可能になった。さらに、呼吸器M細胞の培養系の構築に成功し、in vitroでのM細胞の機能解析、分化機構の解析を効率良く行うことが可能になった。

Strategy for Future Research Activity

組織学的解析と培養系を用いて、呼吸器M細胞の性状解析を進め、さらに分化機構を明らかにする。特に、鼻腔、腸管に存在するM細胞との比較解析を行うことで、呼吸器M細胞の特性と異なる粘膜組織間で保存されるM細胞の基本的性質を明らかにしていく。これによって、呼吸器特異的M細胞欠損マウスの作製を目指す。
さらに病態モデルの解析を行うことで、M細胞と呼吸器疾患との関係を明らかにしていく。

Causes of Carryover

3月末の国内学会への参加を予定していたが、コロナウイルスの流行により、開催が中止になったため、次年度使用額が生じた。2020年度の物品費として使用する予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Osteoprotegerin-dependent M cell self-regulation balances gut infection and immunity2020

    • Author(s)
      Kimura Shunsuke、Nakamura Yutaka、Kobayashi Nobuhide、Shiroguchi Katsuyuki、Kawakami Eiryo、Mutoh Mami、Takahashi-Iwanaga Hiromi、Yamada Takahiro、Hisamoto Meri、Nakamura Midori、Udagawa Nobuyuki、Sato Shintaro、Kaisho Tsuneyasu、Iwanaga Toshihiko、Hase Koji
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: 234

    • DOI

      doi: 10.1038/s41467-019-13883-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Airway M Cells Arise in the Lower Airway Due to RANKL Signaling and Reside in the Bronchiolar Epithelium Associated With iBALT in Murine Models of Respiratory Disease2019

    • Author(s)
      Kimura Shunsuke、Mutoh Mami、Hisamoto Meri、Saito Hikaru、Takahashi Shun、Asakura Takanori、Ishii Makoto、Nakamura Yutaka、Iida Junichiro、Hase Koji、Iwanaga Toshihiko
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 10 Pages: 1323

    • DOI

      doi.org/10.3389/fimmu.2019.01323

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mast cells play role in wound healing through the ZnT2/GPR39/IL-6 axis2019

    • Author(s)
      Nishida K, Hasegawa A, Yamasaki S, Uchida R, Ohashi W, Kurashima Y, Kunisawa J, Kimura S, Iwanaga T, Watarai H, Hase K, Ogura H, Nakayama M, Kashiwakura J, Okayama Y, Kubo M, Ohara O, Kiyono H, Koseki H, Murakami M, Hirano T
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Pages: 10842

    • DOI

      doi.org/10.1038/s41598-019-47132-5

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Roles of Peyer's Patches and Microfold Cells in the Gut Immune System: Relevance to Autoimmune Diseases2019

    • Author(s)
      Kobayashi Nobuhide、Takahashi Daisuke、Takano Shunsuke、Kimura Shunsuke、Hase Koji
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 10 Pages: 2345

    • DOI

      doi: 10.3389/fimmu.2019.02345

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 腸管ならびに呼吸器粘膜における RANKL-RANK-OPG による M 細胞の分化制御機構2019

    • Author(s)
      木村 俊介、中村 有孝、小林 伸英、岩永 敏彦、長谷 耕二
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Sox8 is essential for M-cell maturation to accelerate IgA response at the early stage after weaning in mice2019

    • Author(s)
      Kimura S, Kobayashi N, Nakamura Y, and Hase K.
    • Organizer
      International Congress of Immunology 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sox8 is essential for M-cell maturation to accelerate IgA response at the early stage after weaning in mice2019

    • Author(s)
      Kimura S, Kobayashi N, Nakamura Y, and Hase K.
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] 空気中の異物を体内に取り込む細胞を発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2019/6/13/190613-1.pdf

  • [Remarks] 腸管免疫の活性化と感染のバランスを制御する仕組みを発見

    • URL

      https://www.keio.ac.jp/ja/press-releases/files/2020/1/14/200114-2.pdf

URL: 

Published: 2021-01-27  

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