The mechanism how cathelicidin causes inflammation in dermatomyositis

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K08373
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高橋 隼也 東北大学, 大学病院, 講師 (30712195)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 抗菌ペプチド / カセリサイディン / DAMPs/PAMPs / 皮膚筋炎 / 若年性皮膚筋炎 / 感染症

Outline of Annual Research Achievements

代表的なDamage-associated molecular patterns (DAMPs)であり、スカベンジャー受容体(SR)リガンドとして知られるdsRNA, dsDNA、high mobility group　box 1 protein(HMGB1)を活性型カセリサイディンLL-37とともにヒト培養角化細胞(NHEK)に加えたところ、インターロイキン(IL)-6, IL-36γ、インターフェロン(IFN)β、腫瘍壊死因子(TNF)といった炎症性サイトカインが強く誘導された。またこれらの誘導は、SR阻害剤であるfucoidan や、SRに対するsiRNAの阻害により抑制された。さらに、ヒト単球由来樹状細胞(MoDC)にdsRNAとLL-37を加えた際、およびヒト単球由来マクロファージにdsDNAとLL-37を加えた際にも同様のサイトカイン誘導が観察された。これはLL-37がこれらのDAMPsと結合し、SRから細胞内に取り込まれ、炎症を誘導していることを示唆する。
野生型マウス背部皮膚でテープストリッピングを行うと表皮が肥厚し、真皮、皮下に好中球や単核球、組織球の浸潤を認め炎症が惹起される。LL-37、ウイルスのRNAを模したpoly(I:C)を皮下注射したうえでテープストリッピングを行うと表皮肥厚や炎症細胞浸潤が増強され、両者を皮下注射するとさらに増強された。皮膚を用いた定量PCRでは、テープストリッピングとLL-37皮下注射の併用群では、テープストリッピングのみの群に比べIL-1β、IFNβ、TNF、IL-6、 CXCL5,　PTGS2, S100a9などのサイトカインの有意な上昇を認め、表皮障害に伴う炎症惹起にLL-37を加えると好中球性炎症が誘導されることが示唆された。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

実験計画のうち研究計画1(皮膚筋炎患者組織・血中におけるウイルスRNA取り込み，LL-37発現の検討)については患者組織が揃わず、まだ行えていない。研究計画2（in vitro, ex vivoにおけるLL-37によるウイルス核酸およびDAMPs取り込み，およびLL-37放出機構の検討）についてはヒト培養角化細胞（NHEK）で進捗がみられるが，角化細胞以外の培養細胞や患者血清での検討はまだ行えていない．研究計画3(マウスにおける皮膚炎症モデルマウスの探索)については野生型マウスでの進捗がみられるものの，皮膚筋炎モデルマウスでの実験は行えていない。以上より遅れていると判断する．

Strategy for Future Research Activity

研究活動に対するエフォートを増やす．

Causes of Carryover

実験継続のため。