Search for a novel biological regulatory system based on low temperature biology

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670110
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 大西 浩史 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (70334125)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 低体温 / Cl-チャネル / 生体保護 / チロシンリン酸化 / 分子シャペロン

Outline of Annual Research Achievements

LPS誘導性低体温とSIRPαリン酸化の関連について、全身性のSIRPα KOマウスはLPS感受性が高く、低体温と活動低下が長期にわたることが明らかとなった。マクロファージ特異的なSIRPα KOマウスでは、明確なLPS高感受性は見られず、低体温や活動低下の増強にはマクロファージ以外の細胞に発現するSIRPαが重要であると考えられた。一方、SIRPαを欠損した神経細胞で低温による神経細胞死抑制効果を検討したが、用いた実験系では野生型マウスの神経細胞でも低温の効果が明確に確認できず、またSIRPαの有無による応答性の違いも有意な差は確認できなかった。
脳内免疫系に重要なミクログリアのモデル細胞を用いて、低温応答性SIRPαリン酸化のin vitro解析系を新たに構築した。固定化した抗SIRPα抗体上で細胞を培養することで、低温によるSIRPαリン酸化誘導が増強した。リガンドを模倣した抗体により細胞表面のSIRPαが固定化されていることが低温誘導性リン酸化に重要であると考えられた。一方、チャネル阻害剤を用いた実験から、神経細胞における低温応答性のSIRPαリン酸化はCl-イオンチャネルの働きが必要であることを明らかとした。Cl-チャネルは細胞の容量調節に重要であることから、細胞表面上のSIRPαはリガンドとの結合で動きを固定されることにより容量変化の感知センサーとして働くという仮説をたて、今後の検証を予定している。
一方、シグナルメカニズム解明のために行った質量分析の解析結果からは、脳内のSIRPαが分子シャペロンであるTCP-1と温度依存性に複合体を形成する可能性が見出されており、今後、結果の確認と意義の検討が重要であると考えている。

Research Products

• [Journal Article] Anti-SIRPα antibodies as a potential new tool for cancer immunotherapy (2017)
  • Author(s): Yanagita T, Murata Y, Tanaka D, Motegi S, Arai E, Daniwijaya EW, Hazama D, Washio K, Saito Y, Kotani T, Ohnishi H, Oldenborg P-A, Garcia NV, Miyasaka M, Ishikawa O, Kanai Y, Komori T, Matozaki T
  • Journal Title: JCI Insight Volume: 2 Pages: e89140
  • DOI: 10.1172/jci.insight.89140
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Relationship between tumor-associated macrophage subsets and CD47 expression in squamous cell carcinoma of the head and neck in the tumor microenvironment (2016)
  • Author(s): Sakakura K, Takahashi H, Kaira K, Toyoda M, Murata T, Ohnishi H, Oyama T, Chikamatsu K
  • Journal Title: Lab Invest Volume: 96 Pages: 994-1003
  • DOI: 10.1038/labinvest.2016.70
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 細胞間接触シグナルによる脳内グリア恒常性制御 (2017)
  • Author(s): 大西浩史
  • Organizer: 第６回Multidisciplinary meeting on atherosclerosis
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2017-01-07 – 2017-01-07
  • Invited
• [Presentation] Analysis of a direct cell-cell communication signal that regulates glial acrivation in the brain (2016)
  • Author(s): Tomomi Nozu, Miho Hashimoto, Ruwaida Elhanbaly, Tatsuya Ishikawa, Ayaka Hirose, Waka Shimizu, Takashi Matozaki, Yugo Fukazawa, Hiroshi Ohnishi
  • Organizer: 12th International Conference on Protein Phosphatase
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2016-10-27 – 2016-10-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SIRPα欠損マウスにおけるクプリゾン感受性の亢進 (2016)
  • Author(s): 野津智美、橋本美穂,Ruwaida Elhanbaly, 石川達也、齊藤泰之、小谷武徳、村田陽二、深澤有吾、的崎尚、大西浩史
  • Organizer: 第63回北関東医学会総会
  • Place of Presentation: 群馬大学
  • Year and Date: 2016-09-29 – 2016-09-30
• [Presentation] SIRPα欠損マウスはLPS投与によって誘導される低体温症が重症化する (2016)
  • Author(s): 橋本美穂、野津智美、浦野江里子、齊藤泰之、小谷武徳、村田陽二、的崎尚、大西浩史
  • Organizer: 第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会 合同年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-10
• [Presentation] 白質におけるミクログリア恒常性制御 (2016)
  • Author(s): 野津智美、橋本美穂,Ruwaida Elhanbaly, 石川達也、齊藤泰之、小谷武徳、村田陽二、的崎尚、深澤有吾、大西浩史
  • Organizer: 第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会 合同年会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2016-09-08 – 2016-09-10
• [Remarks] 群馬大学_大西研究室
  • URL: http://biosignal.dept.med.gunma-u.ac.jp/