2019 Fiscal Year Research-status Report
マスト細胞と補体を中心とした抗マダニ免疫獲得メカニズムの解析
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19K07620
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉川 宗一郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (10549926)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 獲得免疫 / 感染症 / マスト細胞 / 好塩基球 / 補体 / マダニ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マダニは吸血時に重篤な感染症を媒介するベクターとして知られ、その対策が急がれている。様々な動物種において、マダニに刺された経験のある個体はマダニ吸血に対する免疫ができることが知られており、その免疫の獲得には好塩基球とマスト細胞の両方が必須であることが知られている。この両細胞を介した抗マダニ免疫の分子メカニズムを解明することによって、効果的な抗マダニワクチンのやマダニ感染阻害薬の開発につながると期待されているものの、この獲得免疫におけるマスト細胞の機能解析は好塩基球と比べて遥かに遅れていた。そこで本研究では、生体イメージング手法や分子生物学的手法を用いてマスト細胞の役割を解明することを試みた。
その結果、生体イメージング法による解析から、マスト細胞を欠損しているマウスでは好塩基球がマダニ感染皮膚には浸潤するものの、マダニの感染局所には集積せず、好塩基球の動態が異常になっていることを発見した。さらに、補体C5を欠損するマウス（A/J）マウスにおいても同様な結果が得られた。この動体異常はそれぞれの欠損マウスにマスト細胞、または補体C5を戻すと正常に好塩基球がマダニ感染局所へ集積した。マスト細胞欠損マウスではマダニ感染時で見られる血清中のC5aの上昇が野生型と比べて優位に低くなっており、また、in vitroの解析からC5aが好塩基球の集積を直接引き起こすことがわかった。本年度までの解析から、マスト細胞がなんらかのメカニズムによってマダニ感染局所におけるC5の上昇または活性化を誘導し、これにより好塩基球の集積・活性化をコントロールすることで、抗マダニ免疫を発揮させていることが推察された。2020年度では、マスト細胞と補体の直接的な関係を解析していく。
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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
研究代表者は2019年4月より岡山大学へと異動したため、研究のセットアップに時間はかかったが、今年度は主にin vitroの研究をメインに行ったため研究の進捗には大きな支障は来さなかった。現在、マダニ研究の in vivo実験を岡山大学と東京医科歯科大学の両方で始めようとしているが、新型コロナの影響により準備が完全にストップしているため、2020年度の進捗は若干遅延する可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はマスト細胞と補体の関連を調べる。これまでのin vitroによる予備的解析では、マダニ感染における補体の活性化（C5をC5aへと誘導しているのか）、もしくは、C5の発現には、マスト細胞は関与していないことが示唆されている（今後、こちらのデータも補強する予定）。マダニは吸血時にマダニ毒素を放出することが知られており、その中には補体を阻害する物質も含まれている。近年の報告から、マスト細胞はハチやヘビなどの生体毒を分解するのに重要な役割を持っていることが知られているため、マダニ感染においてもマスト細胞は毒素（補体阻害物質）を中和していると作業仮説を立てた。今後はこれを実験によって検証していく。
具体的には、これまでにマスト細胞が生体毒素の中和に利用していると考えられているタンパク質分解酵素をノックダウンして検証する。マスト細胞欠損マウスに、マスト細胞のプロテアーゼをレトロウイルスベクターによってノックダウンさせた骨髄由来マスト細胞を移植し、抗マダニ免疫、または、好塩基球の動態解析を行う。また、可能であれば、マダニの補体阻害タンパク質が、これらのプロテアーゼによって補体阻害がブロックされるかを、in vitro, in vivoの両面から解析する。
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Research Products
(5 results)
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[Presentation] Pivotal role of STIM2, but not STIM1, in IL-4 production by IL-3 stimulated basophils2019
Author(s)
Soichiro Yoshikawa, Masatsugu Oh-hora, Ryota Hashimoto, Kensuke Miyake, Takahiro Adachi, Yohei Kawano, Yoshinori Yamanishi, Atsunori Kamiya, Hajime Karasuyama
Organizer
17th International Congress of Immunology
Int'l Joint Research
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