Development of a novel treatment by IL-17 regulation using an animal model of post-cytokine storm encephalopathy

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22952
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0905:Surgery of the organs maintaining homeostasis and related fields
• Research Institution: Shimane University
• Principal Investigator: MIYAJIMA Hisao 島根大学, 学術研究院医学・看護学系, 助教 (80874362)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 脳症 / サイトカインストーム / ARDS / サイトカイン

Outline of Final Research Achievements

Cytokine storms associated with acute respiratory distress syndrome (ARDS) have been suggested to cause brain dysfunction, but the pathological mechanism remains unclear. This study used an animal model of post-cytokine storm encephalopathy after ARDS. We focused on IL-17, which is involved in the disruption of the blood-brain barrier, to elucidate the pathophysiology of the disease. We established a mouse model of ARDS and found elevated expression of IL-17 in the blood and various cytokines in the brain parenchyma and increased IL-17-expressing cells in the meninges during the acute phase of ARDS. These results suggest that inflammation in the brain after ARDS occurs throughout the brain.

Free Research Field

神経免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでも、臨床医学的にARDS後の認知機能の低下が報告されてきた。しかし、低酸素血症などの要因が、脳機能障害の発症につながっている可能性もあり、ARDSに伴うサイトカインストーム後脳症の病態メカニズムはわかっていない。本研究では、ARDSマウスモデルにおいてもサイトカインストームと脳内炎症が起きていることを確認できた。現在は並体結合マウスを使用し、ARDSに伴うサイトカインストーム曝露後の脳機能障害の解析を進めている。今後これらの解析を進めることで、血液脳関門の破綻や脳内炎症のメカニズムを解明できれば、神経系の後遺症を改善する有用な治療法の開発につながることが期待される。