2022 Fiscal Year Research-status Report
Regulation mechanism of host immune response by S100-like proteins from parasite helminths
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21K06996
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
坪川 大悟 北里大学, 医学部, 助教 (30714901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市川 尊文 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (30245378)
佐藤 雅 北里大学, 医学部, 講師 (40611843)
川上 文貴 北里大学, 医療衛生学部, 講師 (50511896)
川島 麗 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (70392389)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 蠕虫 / RAGE / 宿主応答 / 腸管免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
終末糖化産物受容体(RAGE)は終末糖化産物の受容体として同定されたパターン認識受容体で、哺乳動物の内皮細胞、免疫細胞に発現し、S100蛋白などを認識することで、サイトカインの発現亢進を誘導し炎症反応を引き起こす。これまでに、寄生蠕虫からS100同様に二つのカルシウム結合ドメインを有するS100様分子「Venestatin」を同定した。さらに、寄生蠕虫の宿主への侵入後、ES物質中のVenestatinはRAGEに作用し、マクロファージを中心とした炎症細胞浸潤を抑制することを明らかにした。消化管寄生線虫は宿主腸管粘膜において、タフト細胞からのIL-25産生、自然リンパ球からのIL-13産生、杯細胞の過形成により排除されるが、RAGEの関与は不明である。2022年度は、消化管寄生線虫Nippostrongylus brasiliensis感染系を用い、腸管免疫応答におけるRAGEの機能を検討した。
C57BL/6J野生型(Wt)とRAGE欠損(RAGE-/-)マウスそれぞれに、N. brasiliensis感染型幼虫1,000隻の皮下感染を行った。虫体が成熟する感染7日目の小腸粘膜では、Wtと比べRAGE-/-マウスで寄生虫体数が有意に少なかった。qPCR解析では、Wtと比べRAGE-/-マウス小腸でIL-13やIL-25の顕著な発現上昇が認められた。小腸粘膜の組織学的検討では、Wtと比べRAGE-/-マウスで杯細胞やタフト細胞数が有意に増加した。シクロオキシゲナーゼやPGD2合成酵素をqPCR解析すると、Wtで感染後の有意な発現上昇が認められたが、RAGE-/-マウスでは認められなかった。以上より、N. brasiliensisはRAGEを介したPGD2産生による杯細胞過形成の抑制機構を利用し、腸管粘膜寄生を有利にすることが示唆された。
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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
本研究は、寄生蠕虫の体内移行に関与する分泌蛋白であるS100様分子の、宿主炎症反応の発端となるシグナルを伝達するパターン認識受容体(PRRs)を介する宿主免疫制御機構を明らかにすることを目的としている。本研究の目的達成のためには、in vitro とin vivo 両実験系からのアプローチが必要となる。2021年度は「Venestatin」のRAGEシグナルの制御による炎症病態抑制効果を明らかにした。2022年度 N. brasiliensisのRAGEを介したPGD2産生による杯細胞過形成の抑制機構を明らかにした。
従って、「おおむね順調に進展している」との評価をした。
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| Strategy for Future Research Activity |
①In vivo評価系を用いたS100様分子の機能解明 目標：S100様分子によるPRRsを介するシグナル伝達、下流域エフェクターの動態を明らかにする。
S100様分子共存下におけるPRRsシグナル経路とエフェクター産生の挙動への影響を量的、質的に解析する。Lipopolysaccharide(LPS: TLR4 リカンド標品)やグリセルアルデヒド(Gla)-BSA(RAGEリカンド標品)を用いて、直接・間接的に発現誘導される遺伝子群、サイトカイン、NF-kBやIRFの核内移行へのS100様分子の作用を明らかにする。
② vivo評価系を用いたS100様分子の機能解明 目標：PRRsリカンド投与による炎症応答や蠕虫感染による2型免疫応答に与える影響など宿主内におけるS100様分子の役割を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
2022年度は、学会・研究会へのオンライン参加により、予定していた旅費の支出が無くなった。以上の理由から、当初予定していた使用金額よりも少ない支出となった。次年度使用計画については、本研究では、種々の遺伝子及び蛋白解析を日常的に実施することから、試薬類はプライマー作製、抗体、生化学・蛋白質合成試薬などの購入費として予定している。分析キットは迅速に蛋白合成や遺伝子発現を確認でき、すでに標準化されたプロトコールの上で実験が進捗できるキット試薬の購入に充てる。寄生虫の継代や感染実験に用いるラットやマウスの購入費や哺乳細胞や寄生虫の培養に用いる培地と血清の購入費としても計画している。
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