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2023 Fiscal Year Annual Research Report

好塩基球を起点とした慢性アレルギー炎症誘導カスケードの解明

Research Project

Project/Area Number 22H02845
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

烏山 一  東京医科歯科大学, 高等研究院, 特別栄誉教授 (60195013)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywordsアトピー性皮膚炎 / モデルマウス / 患者検体 / 1細胞トランスクリプトーム解析 / 好塩基球 / 炎症カスケード
Outline of Annual Research Achievements

アトピー性皮膚炎(Atopic dermatitis, AD)のマウスモデル(オキサゾロン反復塗布モデル)を用いて、アレルギー炎症の誘導カスケードの解明を進めた。好塩基球欠損マウスならびに好塩基球特異的IL-4欠損マウスでは皮膚アレルギー炎症が有意に軽減したことから、皮膚に浸潤した好塩基球の分泌するサイトカインIL-4が皮膚アレルギー炎症の誘導に重要な役割を果たしていることが判明した。1細胞トランスクリプトームのインターラクトーム解析から、好塩基球由来サイトカインIL-4が皮膚の線維芽細胞に作用して好中球遊走性ケモカインの分泌を促進することで、好中球性炎症が促進されることが強く示唆された。事実、好塩基球特異的IL-4欠損マウスでは皮膚における好中球遊走性ケモカイン発現が低下し、好中球浸潤も抑制されていた。AD患者の治療に用いられるPDE4抑制剤(軟膏)をこのマウスモデルの皮膚に塗布したところ、皮膚病変部での好塩基球からのIL-4産生が抑制されるとともに好中球浸潤の低下、皮膚炎症の軽快が観察されたことから、この「アレルギー炎症の誘導カスケード」が実際に作動していることが明らかとなった。
本学の皮膚科外来受診患者の皮膚病変部生検サンプルの病理学的解析から約半数のサンプルにおいて明らかな好塩基球浸潤が検出され、そのような患者では血中好塩基球数の上昇が観察された。インフォームドコンセントのもと鑑別診断のために採取された皮膚病変部生検サンプルの残存部を用いて高感度1細胞トランスクリプトーム行った結果、これまで検出が困難とされていた皮膚病変部に存在する好塩基球の網羅的遺伝子の解析に成功した。ADマウスモデルの解析結果と同様に、皮膚浸潤好塩基球におけるサイトカインIL-4遺伝子の発現が確認された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウスモデルの解析のみならず、アトピー性皮膚炎患者の皮膚病変部生検サンプルの1細胞トランスクリプトーム解析が可能となり、病変部に浸潤する好塩基球の遺伝子発現プロファイルの解析を進めている。

Strategy for Future Research Activity

アトピー性皮膚炎モデルマウスを使ったアレルギー炎症誘導カスケードの解明を進めるとともに、アトピー性皮膚炎患者の皮膚病変部生検サンプルを解析することでヒト好塩基球を含む炎症性細胞の遺伝子発現プロファイルを取得し、アレルギー炎症誘導に関与する細胞・分子カスケードを明らかにする。

  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Universite Paris Cite(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      Universite Paris Cite
  • [Int'l Joint Research] Harvard Medical School/Icahn School of Medicine at Mount Sinai(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Harvard Medical School/Icahn School of Medicine at Mount Sinai
  • [Int'l Joint Research] University of Southampton(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Southampton
  • [Journal Article] Topical Application of a PDE4 Inhibitor Ameliorates Atopic Dermatitis through Inhibition of Basophil IL-4 Production2024

    • Author(s)
      Takahashi Kazufusa、Miyake Kensuke、Ito Junya、Shimamura Hinano、Suenaga Tadahiro、Karasuyama Hajime、Ohashi Kenichi
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: 144 Pages: 1048~1057.e8

    • DOI

      10.1016/j.jid.2023.09.272

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Basophils Play a Protective Role in the Recovery of Skin Barrier Function from Mechanical Injury in Mice2024

    • Author(s)
      Strakosha Maria、Vega-Mendoza Daniela、Kane Jennifer、Jain Ashish、Sun Liang、Rockowitz Shira、Elkins Megan、Miyake Kensuke、Chou Janet、Karasuyama Hajime、Geha Raif S.、Leyva-Castillo Juan-Manuel
    • Journal Title

      Journal of Investigative Dermatology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.jid.2023.12.024

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Basophils are important for development of allergic skin inflammation2024

    • Author(s)
      Leyva-Castillo Juan-Manuel、Vega-Mendoza Daniela、Strakosha Maria、Deng Liwen、Choi Samantha、Miyake Kensuke、Karasuyama Hajime、Chiu Isaac M.、Phipatanakul Wanda、Geha Raif S.
    • Journal Title

      Journal of Allergy and Clinical Immunology

      Volume: 153 Pages: 1344~1354.e5

    • DOI

      10.1016/j.jaci.2024.01.022

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single-cell transcriptomics identifies the differentiation trajectory from inflammatory monocytes to pro-resolving macrophages in a mouse skin allergy model2024

    • Author(s)
      Miyake Kensuke、Ito Junya、Takahashi Kazufusa、Nakabayashi Jun、Brombacher Frank、Shichino Shigeyuki、Yoshikawa Soichiro、Miyake Sachiko、Karasuyama Hajime
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 15 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-024-46148-4

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Editorial: The fundamental biology of basophils in health and disease2023

    • Author(s)
      Pellefigues Christophe、Karasuyama Hajime
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1292279

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Single cell transcriptomics clarifies the basophil differentiation trajectory and identifies pre-basophils upstream of mature basophils2023

    • Author(s)
      Miyake Kensuke、Ito Junya、Nakabayashi Jun、Shichino Shigeyuki、Ishiwata Kenji、Karasuyama Hajime
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-023-38356-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An IL-4 signalling axis in bone marrow drives pro-tumorigenic myelopoiesis2023

    • Author(s)
      LaMarche Nelson M.、Hegde Samarth、Park Matthew D.、Maier Barbara B.、Troncoso Leanna、Le Berichel Jessica et al.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 625 Pages: 166~174

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06797-9

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cutaneous basophil infiltration in atopic dermatitis is associated with abundant epidermal infiltration of helper T cells: A preliminary retrospective study2023

    • Author(s)
      Nagashima Natsumi、Ugajin Tsukasa、Miyake Kensuke、Walls Andrew F.、Namiki Takeshi、Yokozeki Hiroo、Karasuyama Hajime、Okiyama Naoko
    • Journal Title

      The Journal of Dermatology

      Volume: 51 Pages: 130~134

    • DOI

      10.1111/1346-8138.16987

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Basophils in the pathogenesis of atopic dermatitis2023

    • Author(s)
      Hajime Karasuyama
    • Organizer
      International Societies for Investigative Dermatology Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] アトピー性皮膚炎における好塩基球の役割2023

    • Author(s)
      烏山一
    • Organizer
      京都皮膚科医会
    • Invited
  • [Presentation] アトピー性皮膚炎の病態形成における好塩基球の役割2023

    • Author(s)
      烏山一
    • Organizer
      日本皮膚科学会
    • Invited
  • [Presentation] 好塩基球由来 IL-4 は急性呼吸窮迫症候群モデルの肺炎症を抑制する2023

    • Author(s)
      高澤聖子、三宅健介、杉原潤、柴田翔、立石知也、烏山一、宮﨑泰成
    • Organizer
      日本呼吸器学会
  • [Presentation] これまで見過ごされていた好塩基球の存在意義と病態形成における役割2023

    • Author(s)
      烏山一
    • Organizer
      皮膚科EBMフォーラム
    • Invited
  • [Presentation] Psychological stress exacerbates immunoglobulin E-dependent chronic allergic skin inflammation via suppression of M2 macrophage-induced efferocytosis2023

    • Author(s)
      Soichiro Yoshikawa, Hitoshi Urakami, Kei Nagao, Kensuke Miyake, Hajime Karasuyama, Shin Morizane, Sachiko Miyake
    • Organizer
      International Congress of Neuroimmunology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 精神的ストレスによる皮膚アレルギー炎症増悪メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      吉川宗一郎、浦上仁志、長尾圭、三宅健介、烏山一、森実真、三宅幸子
    • Organizer
      日本神経免疫学会
  • [Presentation] 好塩基球由来I L-4は急性呼吸促迫症候群モデルの肺炎症を抑制する2023

    • Author(s)
      高澤聖子、三宅健介、杉原潤、柴田翔、立石知也、烏山一、宮﨑泰成
    • Organizer
      日本アレルギー学会
  • [Presentation] Basophils play a critical role in the resolution phase of acute respiratory distress syndrome2023

    • Author(s)
      Hajime Karasuyama
    • Organizer
      The Granulocyte Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東京医科歯科大学 高等研究院 炎症・感染・免疫研究室

    • URL

      https://immune-regulation.org/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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