2013 Fiscal Year Research-status Report
小形条虫の虫卵再感染防御と成虫排虫を担う細胞と分子の相互作用
| Project/Area Number |
25460520
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
|---|
Principal Investigator |
渡辺 直熙 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (00057019)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石渡 賢治 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (00241307)
浅野 和仁 昭和大学, 保健医療学部, 教授 (80159376)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 小形条虫 / 自然免疫 / 獲得免疫 / 消化管免疫 / 感染防御 / IgE |
|---|
| Research Abstract |
小形条虫の感染防御には虫卵の再感染と成虫の排虫とがある。虫卵の再感染防御の機序は、自然免疫と獲得免疫とに分けることができる。これまでの研究では、この２つの機序が区別されていなかった。本研究では、まず自然免疫による虫卵再感染防御に焦点をあて、新たな実験系を設定した。マウスに虫卵を経口投与して免疫し、２日後に虫卵を再感染させると、１隻の感染も許さない強い防御がみられた。この短期間で成立する防御は、免疫感染の虫卵を経口投与で行う場合でのみ誘導され、経皮や腹腔内の投与では起きなかった。防御を担う細胞の表面分子として、NK1,asialoGM1,CD8,CD80,CD86 は関与しないが、CD3,Thy1,CD4,ICOS,CD40Lの関与が示唆された。また防御発現の特異性について、消化管寄生虫Nippostrongylus brasiliensis, Strongyloides venezuelensis, Heligmosomoides polygyrus の感染は小形条虫の感染虫卵数を約半分にまで減少させたが、旋毛虫の感染は影響しなかった。さらに、防御に関わる分子を同定するため、再感染後の小腸における遺伝子発現をマイクロアレイを用いて解析している。
成虫の排虫はIgE抗体に依存することが知られている。そこで、寄生虫感染に共通の寄生虫抗原に無関係な抗原に対する多量のIgEについて防御への関与を検討し、これが防御を抑制することを旋毛虫感染マウスで明らかにした。またIgE抗体の機能発現細胞としての好塩基球について、実験手法をN.brasiliensis感染マウスを用いて開発した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
25年度の計画は自然免疫による小形条虫の虫卵再感染防御の解析である。この計画のほぼ全般について実験が行われた。成果としてまず実験系を確立することができた。これによって自然免疫に限定した現象の解析が可能となった。小形条虫の虫卵再感染防御がきわめて短時間のうちに成立し、しかも強力な排除能をもつという特異な免疫機構を明らかにする基盤が整った。この系を用いて消化管を介する虫卵感染によってのみ免疫が賦与されることが判明した。次にCD3+,Thy1+,CD4+の細胞が防御を担うと考えられ、これが補助分子であるICOSとCD40Lを介して防御を発現することが示唆された。しかしながらその実体はまだ不明の点も多く、さらなる解析が必要である。この点をより詳細に解析するために感染マウスの小腸について遺伝子発現をマイクロアレイを用いて解析し、５万遺伝子の内４万の遺伝子に非感染対照に比し２倍以上の発現がみられた。このデータをもとにさらなる分析が進行中である。防御の小形条虫特異性では３種の寄生虫感染による消化管の変化が小形条虫虫卵の感染を干渉することが示された。しかし虫卵での免疫に較べて防御が不完全であることから、小形条虫の虫卵による防御とは異なる機序とするのが妥当であろう。
成虫の排虫がIgE抗体に依存することから、これにかかわる要因が検討された。寄生虫感染に伴う高IgE血症はIgE抗体依存性の防御を抑制した。また好塩基球の関与を解析するための実験手技が開発された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
自然免疫による小形条虫の虫卵再感染防御機構について、25年度にいくつかの重要な知見が得られたが、その中心となる細胞と分子は不明のままである。この点の追究を今後も続ける。とくにマイクロアレイによる遺伝子発現の解析を急ぎ、その結果を踏まえて実験を進める予定である。26年度からは獲得免疫による虫卵再感染防御の実験系を確立し、自然免疫による防御の成果を参考に、両者の相違と類似を明確にしたい。また感染マウスの免疫細胞を非感染マウスに移入することで防御を賦与する実験にも取り組む。細胞移入の実験では、移入する細胞を各種の細胞表面抗原に対する抗体で処理して除去したり、ある種の細胞のみを純化して分離することなどで、防御の中心となる細胞の同定を試みる。
成虫の排虫については、IgE 抗体を軸にしてマスト細胞や好塩基球に焦点をあてた解析に着手したい。ここではIgE、IgE受容体、マスト細胞、好塩基球の欠損マウスでの成虫の排虫を検討することから始める。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
25年度の研究の焦点は自然免疫による小形条虫の虫卵再感染防御の機序の解析であった。この研究では防御を担う細胞と分子の同定が目的であるが、欠損マウスや抗体を用いた方法では無駄が多いことが予想される。そこでマイクロアレイによる遺伝子発現をみることで目的の細胞と分子の候補を絞ることを先行させるのがよいと考えた。しかしながら、マイクロアレの方法と解析に関する経験不足から実験設定に手間取り、実施が年度末となり。25年度内に結論を導くに至らなかった。したがって、マイクロアレイの結果に基ずく感染実験ができず、その費用が次年度へ繰り越しとなった。一方、試行錯誤による無駄な動物の殺傷や抗体の購入はしなくて済んだことになる。
25年度に達成できなかった自然免疫による小形条虫の虫卵再感染防御の機序の解析に繰り越し分の助成金をあてる。マイクロアレイによる解析を進め、その結果として候補に挙がった細胞と分子について欠損マウスや抗体を用いて感染実験を行い、防御の機序を解明する。26年度分として新たに交付される助成金は計画書にしたがって獲得免疫による防御の解析にあてる。
|
Research Products
(5 results)
-
-
[Journal Article] The skin is an important bulwark of acquired immunity against intestinal helminths2013
Author(s)
Obata-Ninomiya K., Ishiwata K., Tsutsui H., Nei Y., Yoshikawa S., Kawano Y., Minegishi Y., Ohta N., Watanabe N., Kanuka H., Karasuyama H.
-
Journal Title
Journal of Experimental Medicine
Volume: 210
Pages: 2583-2595
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
