Development of prediction system for inflammatory pathology based on multilayer omics analysis of eosinophils

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K17239
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53030:Respiratory medicine-related
• Research Institution: Keio University (2022-2023); National Defense Medical College (2020-2021)
• Principal Investigator: Miyata Jun 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80464866)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 好酸球 / トランスクリプトミクス / プロテオミクス / リピドミクス / 2型サイトカイン / 1型サイトカイン / 難治性アレルギー疾患

Outline of Final Research Achievements

RNA sequencing was conducted on healthy blood eosinophils cultured in the　presence of type 2 and type 1 cytokine stimulants; the RNA sequencing analysis discerned downstream variables specific to each stimulant. Similar alterations were confirmed by proteomic analysis and flow cytometric analysis. Utilizing gene expression data from nasal polyp-derived eosinophils, we validated that the alterations induced by these stimulants manifested in eosinophils at the inflammatory site. These findings postulate the intricate involvement of these factors in pathogenesis of the disease. The elucidated variations in the factors observed in this investigation hold promise for understanding the complicated pathogenesis of diverse allergic diseases, thus laying the groundwork for a prospective research database.

Free Research Field

呼吸器内科学、アレルギー学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

難治性アレルギー疾患では好酸球は炎症局所に浸潤して病態に関与する。これまでの研究では細胞機能や表面抗原等の単一の評価項目に着目しており、包括的な評価が為されていなかったため全体像を捉えることは困難であったが、マルチオミクス解析はこの問題点を解消した。今回の研究では様々な刺激因子を用いることで炎症環境で生じうる細胞の変化を再現し、なおかつその変化をマルチオミクス解析で明らかとした。炎症局所の好酸球は複雑な炎症応答が組み合わさって誘導されている可能性を見出した。本知見が、今後の治療標的となる因子の同定と既存治療以外の治療選択肢の提案に貢献し、更なる治療戦略の改善に繋がると期待される。