2023 Fiscal Year Final Research Report

Understanding of the pathophysiology of gastrointestinal allergies and related diseases using microfiber cell isolation

Research Project

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Project/Area Number	21K07833
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research Institution	Tokai University
Principal Investigator	YAMADA Yoshiyuki 東海大学, 医学部, 教授 (80309252)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	林泰秀群馬県衛生環境研究所, 研究企画係, 研究員 (30238133) 加藤政彦東海大学, 医学部, 客員教授 (30292593) 高井まどか東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40287975) 植木重治秋田大学, 医学系研究科, 教授 (60361234)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	好酸球性消化管疾患 / 消化管アレルギー / マイクロファイバー / 新生児・乳児食物蛋白胃腸症 / 好酸球 / EETosis
Outline of Final Research Achievements	A cell capture system utilizing peptide-modified microfibers was found to be an effective method for isolating cells expressing specific molecules from blood. We also analyzed pathological specimens taken from patients with eosinophilic gastrointestinal disorders to identify candidate disorder-specific cell-displayed molecules. Furthermore, we conducted fundamental studies for comprehensive mRNA and protein level analyses. We then elucidated mechanistic details of eosinophilic inflammation and ETosis in severe non-immunoglobulin E-mediated gastrointestinal food allergy, and confirmed disease-specific differences in molecules expressed on the surface of helper T cells and eosinophils and identified candidate proteins associated with positive oral food challenge test results in patients with gastrointestinal food allergies. Finally, we optimized a rat extracorporeal circulation (ECC) model and developed a minimally invasive ECC circuit for blood cell separation.
Free Research Field	小児科学、アレルギー免疫学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	近年、増加している好酸球性消化管疾患や新生児・乳児食物蛋白誘発胃腸症などの消化管アレルギー疾患の病態に関連する免疫細胞、分子をより詳細に解析するために、マイクロファイバーを用いた新しい細胞分離技術を、動物実験モデルも用いて検討し開発した。さらに、免疫染色やフローサイトメトリー、分子の網羅的解析などの研究手法を用いて患者検体を解析し、本疾患群のより詳細な病理像や病態に関連する分子候補も明らかにした。本疾患群のより良い診断・治療法開発に有用であり、さらに今後の免疫細胞の研究にも役立つ結果が得られた。