メトホルミンによる抗マラリア免疫記憶の増強とそのメカニズムの解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07524
• Research Institution: Nagasaki University
• Principal Investigator: 都田 真奈 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (30398151)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: マラリア / 免疫 / メトホルミン

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、抗マラリア記憶T細胞形成過程に対するメトホルミンの効果とその機序を明らかにすることである。
これまでの研究で、Pccマラリア初感染時にメトホルミンを投与していたマウスは、PbA再感染感染に対し抵抗性を示したことから、初感染時のメトホルミン投与が免疫記憶形成や免疫細胞の二次応答能に対して促進的に働くと予想していた。メトホルミンによる再感染抵抗性の機序としては、メトホルミンが免疫細胞に直接作用して免疫記憶を増強した可能性が考えられたが、メトホルミンが原虫キリングを促進した結果原虫抗原量の低下や暴露期間が短縮したことより免疫疲弊が回避され、その結果免疫記憶が増強したという間接的作用である可能性も捨てきれなかった。そこでこの後者を否定するために、初感染後10日目から抗マラリア薬も投与しメトホルミン投与マウスと非投与マウスの抗原暴露量と期間を同一にしたマウスにおいてPbA再感染後の原虫血症を比較した。その結果メトホルミン投与マウスの方が、再感染抵抗性を示す傾向であった。このことから、メトホルミン投与は、免疫細胞に直接作用して免疫記憶形成や二次応答を増強することが確認できた。
免疫記憶形成過程におけるメトホルミンの作用機序を調べるためPcc感染後の原虫血症は、経時的に脾細胞を回収し、T細胞応答を調べた。CD4T細胞数はフローサイトメトリーを用いて解析したが、非投与マウスに比べて、メトホルミン投与マウスで顕著な増加は見られなかった。非投与マウスに比べるとメトホルミン投与マウスでは、CD11ahi CD49dhi細胞の割合がやや高く、CD11ahi CD49dlo細胞の割合がやや低い傾向が認められた。まだ実験回数が少ない為、再現性があるか確かめる計画である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症拡大防止のため、特に今年度前半は、当該研究に参加する学生の研究活動が制限された。そのため進捗がやや遅れている。

Strategy for Future Research Activity

Pcc初感染中に投与されたメトホルミンが、CD4T細胞、CD８T細胞の活性化や記憶分化、再感染防御においてどのように影響するかついて引き続き調べ、結論を出す。具体的には、メトホルミン投与マウスと非投与ウマスのT細胞の活性化・分化マーカーの発現をフローサイトメトリーを用いて、またマラリア抗原特異的なT細胞のサイトカイン産生能をELISA法や細胞内染色法を用いて比較する。
さらに、メトホルミンに誘導された再感染抵抗性が、CD４T細胞やCD８T細胞によるか明らかにするため、再感染前にCD４T細胞やCD８T細胞をマウスから除去することでメトホルミンによる感染抵抗性がなくなるか調べる。さらに、再感染後のT 細胞の応答をメトホルミン有無で比較検討する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症拡大のため、当該研究に参加する学生の研究活動が制限され、物品購入やマウスの飼育・購入にかかる費用が予定より少なかった。
また、学会参加のための旅費を計上していたが、コロナ渦のため学会が中止になったりオンライン開催になったため使用しなかった。
本研究で多用するフローサイトメトリーの解析に必要なFlowjo解析ソフトウエアの購入に充てる予定。