ヒト赤血球microRNAによるマラリア感染機構の調節

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21659240
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 梅村 創 九州大学, 医学研究院, 教授 (90136432)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 久枝 一 群馬大学, 医学研究科, 教授 (50243689) ; 藤 博幸 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 副センター長 (70192656) ; 市原 寿子 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 研究員 (50362398)
• Keywords: microRNA / 赤血球 / マラリア / サラセミア

Research Abstract

本研究で「マラリア原虫は自らの増殖に、宿主であるヒトのmicroRNAを利用している。」との作業仮説を立て、ヒト赤血球microRNAのマラリア原虫の増殖に及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。microRNAはタンパク質をコードしていない短いRNAであり、標的遺伝子のmRNAを阻害して遺伝子発現を負に制御している。マラリア遺伝子を制御するヒトのmicroRNAの発見、治療への応用を目指して研究を展開した。
研究では、1)マラリア原虫はヒト赤血球に感染する寄生虫であり、ヒトmicroRNAとマラリア原虫遺伝子の関連を研究した。ヒト赤血球内microRNAをアレイ解析および核酸増幅法により解析し、多くのmicroRNAが循環赤血球に含まれていることを明らかにした。2)ヒト赤血球内microRNAはRNA分解酵素であるAgo2タンパクと結合しており、標的遺伝子のmRNAを分解し遺伝子発現を制御できることが明らかとなった。3)バイオインフォマティクスを用い、ヒト赤血球内microRNAの標的遺伝子をマラリア原虫DNAデータベースにより抽出した。4)遺伝子異常による先天性溶血性貧血であるサラセミア(地中海貧血)は、マラリア感染への抵抗性を持っている。サラセミア患者と正常のmicroRNAの差が、マラリア感染を抑制していると考え、サラセミア患者赤血球系細胞内microRNAを解析した。サラセミア患者はmicroRNA発現異常を示すことを明らかにした。
これらの成果により、ヒト循環赤血球は活性のあるmicroRNAを含有しており、マラリア原虫の遺伝子発現を制御する可能性があること、遺伝子異常による発症しているサラセミア患者は、正常者とことなるmicroRNAを含有しており、結果としてマラリア感染への抵抗性を獲得している可能性があること、が示された。本研究のこのような成果は、新しいマラリア感染症の治療法・予防法の開発に重要な基礎的研究と考えられ、今後、具体的な治療法開発を目指した研究の発展が強く望まれる。

Research Products

• [Journal Article] A critical role for phagocytosis in resistance to malaria in iron-deficient mice (2011)
  • Author(s): Matsuzaki CM, Ishida H, Imai T, Suzue K, Hirai M, Tetsutani K, Hamano S, Shimonkawa C, Hisaeda H
  • Journal Title: Eur J Immunol Volume: (Epub ahead of print)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] DROP : an SVM domain linker predictor trained with optimal features selected by random forest (2011)
  • Author(s): Ebina T, Toh H, Kuroda Y.
  • Journal Title: Bioinformatics Volume: 15 Pages: 487-94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Expression of micro RNA-451 in normal and thalassemic erythro poiesis. (2010)
  • Author(s): Saovaros Svasti, Shizuka Masaki, Tipparat Penglong, Yasunobu Abe, Pranee Winichagoon, Suthat Fucharoen, Tsukuru Umemura
  • Journal Title: Annals of Hematology Volume: 22 Pages: 788-795
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] microRNAたよる造血制御 (2010)
  • Author(s): 梅村創
  • Journal Title: 血液フロンティア Volume: 20 Pages: 96-101
• [Journal Article] 造血機構、特に赤血球産生に関与するmicroRNAの解析 (2010)
  • Author(s): 梅村創
  • Journal Title: 和光純薬時報 Vol.78 No.3 10-12(2010.07) Volume: 78(3) Pages: 10-12
• [Journal Article] Development of experimental cerebral malaria is independent of IL-23 and IL-17 (2010)
  • Author(s): Hidekazu Ishida, Chikako Matsuzaki-Moriya, Takashi Imai, Kunio Yanagisawa, Yoshihisa Nojima, Kazutomo Suzue, Makoto Hirai, Yoichiro Iwakura, Akihiko Yoshimura, Shinjiro Hamano, Chikako Shimokawa, Hajime Hisaeda
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 402 Pages: 790-795
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CD8+ T-cell Activation in Mice Injected with a Plasmid DNA Vaccine Encoding AMA-1 of the Reemerging Korean Plasmodium vivax (2010)
  • Author(s): Hyo-Jin Kim, Bong-Kwang Jung, Jin-Joo Lee, Kyoung-Ho Pyo, Tae Yun Kim, Byung-il Choi, Tae Woo Kim, Hajime Hisaeda, Kunisuke Himeno, Eun-Hee Shin, Jong-Yil Chai
  • Journal Title: Korean J Parasitol Volume: 49 Pages: 85-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Relative von Neumann entropy for evaluating amino acid conservation. (2010)
  • Author(s): Johansson F, Toh H.
  • Journal Title: Bioinform Comput Biol. Volume: 8 Pages: 809-823
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Protective role of the leukotriene B4 receptor BLT2 in murine inflammatory colitis. (2010)
  • Author(s): Iizuka Y, Okuno T, Saeki K, Uozaki H, Okada S, Misaka T, Sato T, Toh H, Fukayama M, Takeda N, Kita Y, Shimizu T, Nakamura M, Yokomizo T
  • Journal Title: FASEB J. Volume: 24 Pages: 4878-90
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 血漿microRNAの解析-溶血性貧血のバイオマーカーとしての有用性- (2011)
  • Author(s): 田中由香、塩津弘倫、原田靖子、内田沙織、梅村創
  • Organizer: 第56回日本臨床検査医学会九州地方会
  • Place of Presentation: 九州大学、福岡
  • Year and Date: 2011-02-12
• [Presentation] 白血病株化細胞K562由来エクソソーム内miRNAに与えるイマチニブの影響 (2011)
  • Author(s): 塩津弘倫、田中由香、渋田樹、梅村創
  • Organizer: 第56回日本臨床検査医学会九州地方会
  • Place of Presentation: 九州大学、福岡
  • Year and Date: 2011-02-12
• [Presentation] Vitamin K2 Modulates Differentiation and A poptosis of Both Myeloid and Erythroid Lineages (2010)
  • Author(s): Eriko Sada, Yasunobu Abe, Rie Ohba, Yoshimichi Tachikawa, Eriko Nagasawa, Shiratshuchi Motoaki, Ryoichi Takayanagi, Tsukuru Umemura
  • Organizer: 52nd Annual Meeting of American Society of Hematology
  • Place of Presentation: December4-7, Orland, Flrolida, US
  • Year and Date: 20101204-20101207
• [Presentation] MicroRNA-Ago2 Complex in Mature Human Red Blood Cell (2010)
  • Author(s): Tsukuru Umemura, Yuka Tanak, Megumi Fujisaki, Shizuka Masaki, Hiromichi Shiotstu, Kanitta Srinoun, Suthat Fucharoen, Yasunobu Abe, Hisako Ichihara, Hiroyuki Toh, Hajime Hisaeda
  • Organizer: The 3rd International Conference on Thalas semia in China, "Advancing Knowledge in Thalassemia and Iron Disorders"
  • Place of Presentation: Nanning, Guangxi, P.R.China
  • Year and Date: 20101103-20101106
• [Presentation] シンポジウム4(日本臨床検査学教育学会共催):臨床検査技術開発に求められる大学院教育のあり方、「大学院における臨床検査技術教育-microRNA研究の経験から-」 (2010)
  • Author(s): 梅村創
  • Organizer: 第57回日本臨床検査医学会集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京
  • Year and Date: 20100910-20100912
• [Presentation] K562細胞の分化誘導系におけるexosome内遺伝子の解析 (2010)
  • Author(s): 塩津弘倫、田中由佳、澁田樹、梅村創
  • Organizer: 第57回日本臨床検査医学会集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京
  • Year and Date: 20100910-20100912
• [Presentation] 赤血球内microRNA-Ago2複合体の解析 (2010)
  • Author(s): 田中由香、塩津弘倫、梅村創
  • Organizer: 第57回日本臨床検査医学会集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル、東京
  • Year and Date: 20100910-20100912
• [Presentation] Roles of microRNAs for erythropoiesis in normal subjects and thalassemia (2010)
  • Author(s): Tsukuru Umemura
  • Organizer: 6th Workshop of JSPS Core Program, Asia Hematology, Bangkok, 2010
  • Place of Presentation: Bangkok, Thaoland
  • Year and Date: 2010-12-23
• [Presentation] MicroRNAs in Red Blood Cells (2010)
  • Author(s): Tsukuru Umemura, Yuka Tanaka, Yasunobu Abe, Suthat Fucharoen
  • Organizer: 1^<st> International Symposium, Japanese Society of Hematology
  • Place of Presentation: Akita, Japan
  • Year and Date: 2010-07-17
• [Remarks]
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K001910/index.html