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2022 Fiscal Year Research-status Report

気道上皮細胞に残るアレルゲン曝露の免疫記憶が惹起する性依存的喘息重症化機構の解明

Research Project

Project/Area Number 22K08548
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

宮坂 智充  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (50709912)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大野 勲  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (00250762)
関 政幸  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (70202140)
田中 宏幸  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (70264695)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords気管支喘息 / 性差医学 / 気道上皮細胞 / 免疫記憶 / IL-33
Outline of Annual Research Achievements

気管支喘息は、成人男性に比べて成人女性で有病率ならびに重症度が高いがその機序は不明である。ダニ抗原誘発型喘息モデルマウスを用いたこれまでの検討から、複数回のアレルゲン曝露後の気道上皮細胞において観察される早期のIL-33mRNA転写亢進が女性の喘息重症化の根本原因である可能性が示唆された。本研究では、免疫記憶に着目して気道上皮組織においてIL-33mRNAの性差が生まれるメカニズムを解明し、喘息病態の形成と維持におけるそれらの関与を解明することを目的として研究を実施した。本年度はまず、気道上皮細胞における免疫記憶と喘息病態の関連を解析するために最適な喘息モデルマウスの確立を試みた。ダニ抗原誘発喘息モデルマウスにおいて喘息反応(気管支肺胞洗浄液中好酸球、粘液産生、血清中IgE産生Th2サイトカイン産生、上皮由来サイトカイン産生)の性差が明らかとなった。さらにIL-33受容体抗体を気管内に投与することにより、喘息反応の性差が消失したことから、気道上皮細胞に由来するIL-33mRNA産生量の性差発現が喘息反応の性差に関与している可能性が示唆された。次に、抗原曝露の回数や期間を変化させることによって、これまでに観察されたIL-33mRNA産生量の性差がどのように変化するか観察したところ、IL-33mRNA産生の性差出現には連続した複数回の抗原曝露が重要である可能性が示唆された。さらに、IL-33mRNA産生量の性差は、抗原に曝露しない期間が長期に及んだ場合に消失する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

解析に適した喘息モデルマウスを確立することができた。加えて、気道上皮細胞における免疫応答の性差と抗原曝露の回数や期間との関連を明らかにすることができた。さらに、気道上皮細胞における免疫応答が短期的な喘息反応および長期的な喘息反応に対して与える影響について示唆的なデータを得ることができ、次年度以降の研究方針を決めるために重要な知見を得ることが出来た。しかしながら、気道上皮細胞における免疫記憶を解明するための分子生物学検討を行うまでには至らなかったことから、その点を含めて次年度の解析を行いたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

初年度に解析できなかった気道上皮細胞の免疫記憶における細胞生物学的検討を速やかに実施したいと考えている。加えて、抗原曝露の回数や期間がIL-33mRNAの性差の記憶に及ぼす影響を解明する予定である。加えて、免疫記憶の性差の消失と喘息病態の性差の消失の関連性を明らかにするための検討を行っていく予定である。加えて、喘息を誘導する抗原(ダニ抗原)とは別の抗原をあらかじめ投与し、その後のダニ抗原に対する気道上皮細胞の免疫応答を解析していく予定である。

Causes of Carryover

気道上皮細胞の免疫記憶の解析において、本年度に実施予定だった分子生物学的検討に用いるための物品費ならびに解析費を次年度に繰り越して使用する予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Sex Plays a Multifaceted Role in Asthma Pathogenesis2022

    • Author(s)
      Miyasaka Tomomitsu、Dobashi-Okuyama Kaori、Kawakami Kaori、Masuda-Suzuki Chiaki、Takayanagi Motoaki、Ohno Isao
    • Journal Title

      Biomolecules

      Volume: 12 Pages: 650~650

    • DOI

      10.3390/biom12050650

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Role of female-predominant IL-33 production from airway epithelial cells in sex-related aggravation of asthma in mice.2022

    • Author(s)
      Tomomitsu Miyasaka, Kaori Kawakami, Hiroyuki Tanaka, Kaoru Toshima, Fumi Shishido, Masashi Sasaki, Motoaki Takayanagi, Isao Ohno, Yutaka Nakamura.
    • Organizer
      The 31st Congress of Interasma Japan / North Asia
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アレルギー性炎症の制御におけるスフィンゴミエリンの役割2022

    • Author(s)
      豊島かおる、宮坂智充、有川智博、宍戸史、佐々木雅史、井ノ口仁一、大野勲、中村豊.
    • Organizer
      アレルギー・好酸球研究会2022
  • [Presentation] 好酸球性副鼻腔炎患者の末梢血中樹状細胞およびT細胞フェノタイプの解析2022

    • Author(s)
      宮坂智充、川上佳織、太田伸男、増田(鈴木)千愛、舘田豊、草野佑典、東海林史、北谷栞、有川智博、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • Organizer
      第59回日本臨床生理学会総会
  • [Presentation] 喘息免疫応答の亢進に関与するヒトμオピオイド受容体遺伝子一塩基多型2022

    • Author(s)
      宮坂智充、川上佳織、宮田敏、佐藤美希、目時弘仁、曽良一郎、山内広平、豊島かおる、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊
    • Organizer
      第59回日本臨床生理学会総会
  • [Presentation] ダニ抗原誘発喘息の性差におけるIL-33の役割と気道上皮細胞の関与2022

    • Author(s)
      宮坂智充、川上佳織、田中宏幸、有川智博、宍戸史、豊島かおる、佐々木雅史、高柳元明、中村豊、大野勲.
    • Organizer
      第71回日本アレルギー学会学術大会
  • [Presentation] ダニ抗原誘発喘息モデルにおける気道上皮細胞由来サイトカイン産生量の性差2022

    • Author(s)
      宮坂智充、川上佳織、田中宏幸、増田(鈴木)千愛、河野資、高柳元明, 高橋知子、大野勲.
    • Organizer
      第62 回日本呼吸器学会学術講演会
  • [Remarks] 東北医科薬科大学医学部医学教育推進センターホームページ

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/medical_education_center/

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Published: 2023-12-25  

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