腸上皮細胞による腸管免疫制御の分子機構に関する研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26670142
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 的崎 尚 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80252782)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 腸上皮細胞 / 炎症 / 生体分子 / 腸内細菌 / シグナル伝達

Outline of Annual Research Achievements

近年、腸上皮細胞が単なるバリアとして機能するのみならず、腸内環境を監視して腸管免疫を直接的に制御することが示唆されつつあるが、その詳細な機序は大部分が不明である。そこで、本研究では、研究代表者らが独自に見出している腸上皮細胞微絨毛を起点とするチロシンリン酸化シグナル系（SAP-1/CEACAM系）の生理機能とその作用機序を明らかにすることにより、腸上皮細胞による腸管免疫制御の新たな分子機構の解明に挑戦する。本年度は、以下の結果を得た。
CEACAM KOマウスを作製し、さらにCEACAM/IL-10２重KOマウスを作製、誘導される腸炎の程度を検討した結果、IL-10単独KOマウスに比較して腸炎の重症度が増強することが明らかになった。CEACAMの細胞内領域にあるITAMのチロシンリン酸化がSrcチロシンキナーゼにより促進されることを明らかにした。また、このチロシンリン酸化されたITAM部位に結合する分子として、SH2ドメインを有する細胞質型チロシンキナーゼSykを同定した。さらに、CEACAMがNF-κBシグナルやMAPキナーゼ経路を介してIL-8などケモカインの産生を誘導する可能性を見出した。CEACAMの腸上皮細胞における発現が、腸内細菌から放出される短鎖脂肪酸あるいは炎症性サイトカインなどにより増強することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初計画していた、種々の実験や解析が順調に進行し十分な研究成果が得られたため、上記のように判断した。

Strategy for Future Research Activity

前年度において作製した遺伝子改変マウスを用いたSAP-1/CEACAM系の腸炎病態形成への関与についての解析を続行し結論を得る。
CEACAMのチロシンリン酸化の分子機序や結合分子の機能解析により、CEACAMの下流シグナルの全容を明らかにする。
CEACAMの発現調節に影響を与える腸内細菌、あるいはその菌が産生するシグナル因子の阻害が実験的腸炎に及ぼす影響等を検討する。
SAP-1あるいはCEACAMのリガンド分子の同定を行い、それらの機能につき培養細胞レベルやin vivoで詳細に検討を行う。

Causes of Carryover

試薬等の消耗品の実際の購入額が予定購入額よりも低かったため、本年度に使用予定で有った予算の一部が持ち越しされた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度は、持ち越し分含めて主に物品費（消耗品費）に合算して使用することで、次年度に行う本研究をより推進させる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Protein-tyrosine phosphatase Shp2 positively regulates macrophage oxidative burst (2015)
  • Author(s): Li XJ, Goodwin CB, Nabinger SC, Richine BM, Yang Z, Hanenberg H, Ohnishi H, Matozaki T, Feng GS, Chan RJ.
  • Journal Title: J Biol Chem. Volume: 290 Pages: 3894-3909
  • DOI: 10.1074/jbc.M114.614057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shp2 in forebrain neurons regulates synaptic plasticity, locomotion, and memory formation in mice (2015)
  • Author(s): Kusakari S, Saitow F, Ago Y, Shibasaki K, Sato-Hashimoto M, Matsuzaki Y, Kotani T, Murata Y, Hirai H, Matsuda T, Suzuki H, Matozaki T, Ohnishi H.
  • Journal Title: Mol Cell Biol. Volume: 35 Pages: 1557-1572
  • DOI: 10.1128/MCB.01339-14
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lack of non-hematopoietic SIRPα signaling disturbs the splenic marginal zone architecture resulting in accumulation and displacement of marginal zone B cells (2015)
  • Author(s): Kolan SS, Boman A, Matozaki T, Lejon K, Oldenborg PA.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 460 Pages: 645-650
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.084
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dendritic cell SIRPα regulates homeostasis of dendritic cells in lymphoid organs (2015)
  • Author(s): Washio K, Kotani T, Saito Y, Respatika D, Murata Y, Kaneko Y, Okazawa H, Ohnishi H, Fukunaga A, Nishigori C, Matozaki T.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: - Pages: in Press
  • DOI: 10.1111/gtc.12238
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Regulation by gut commensal bacteria of carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule expression in the intestinal epithelium (2015)
  • Author(s): Kitamura Y, Murata Y, Park JH, Kotani T, Imada S, Saito Y, Okazawa H, Azuma T, Matozaki T.
  • Journal Title: Genes Cells. Volume: - Pages: in Press
  • DOI: 10.1111/gtc.12247
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Protection against high-fat diet-induced obesity in Helz2-deficient male mice due to enhanced expression of hepatic leptin receptor (2014)
  • Author(s): Yoshino S, Satoh T, Yamada M, Hashimoto K, Tomaru T, Katano-Toki A, Kakizaki S, Okada S, Shimizu H, Ozawa A, Tuchiya T, Ikota H, Nakazato Y, Mori M, Matozaki T, Sasaki T, Kitamura T, Mori M.
  • Journal Title: Endocrinology. Volume: 155 Pages: 3459-3472
  • DOI: 10.1210/en.2013-2160
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Role of the protein tyrosine phosphatase Shp2 in homeostasis of the intestinal epithelium (2015)
  • Author(s): Takenori Kotani, Hironori Yamashita, Jung-ha Park, Yoji Murata, Hideki Okazawa, Hiroshi Ohnishi, Yonson Ku, Takashi Matozaki
  • Organizer: 第5回新学術領域発がんスパイラル国際シンポジウム
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-02-26 – 2015-02-27
• [Presentation] Regulation by the intestinal microflora of carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule (CEACAM) 20 expression in intestinal epithelial cells (2014)
  • Author(s): Yasuaki Kitamura, Yoji Murata, Jung-ha Park, Takenori Kotani, Takeshi Azuma, Takashi Matozaki
  • Organizer: University of Washington and Kobe University International Joint Symposium
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-16
• [Presentation] Regulation of intestinal immunity by the protein tyrosine phosphatase SAP-1 (2014)
  • Author(s): Yoji Murata
  • Organizer: University of Washington and Kobe University International Joint Symposium
  • Place of Presentation: 神戸ポートピアホテル（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2014-12-15 – 2014-12-16
• [Presentation] Regulation by microbiota of intestinal epithelium turnover (2014)
  • Author(s): Jung-ha Park, Takenori Kotani, Yasuaki Kitamura, Yoji Murata, Takashi Matozaki
  • Organizer: 第37回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [Presentation] Regulation by the intestinal microflora of Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule (CEACAM) 20 expression in intestinal epithelial cells (2014)
  • Author(s): Yasuaki Kitamura, Yoji Murata, Jung-ha Park, Takenori Kotani, Takeshi Azuma, Takashi Matozaki
  • Organizer: 第11回プロテインホスファターゼ国際カンファレンス
  • Place of Presentation: 東北大学医学部艮陵会館（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [Presentation] Roles of protein tｙrosine phosphatases in homeostasis of intestinal epithelium (2014)
  • Author(s): Takashi Matozaki, Yoji Murata, Takenori Kotani, Yasuyuki Saito
  • Organizer: 第11回プロテインホスファターゼ国際カンファレンス
  • Place of Presentation: 東北大学医学部艮陵会館（宮城県・仙台市）
  • Year and Date: 2014-11-12 – 2014-11-14
• [Presentation] 腸上皮の恒常性維持におけるチロシンホスファターゼShp2の役割 / Roles of the protein tyrosine phosphatase Shp2 in maintaining homeostasis of the intestinal epithelium (2014)
  • Author(s): 小谷武徳、山下博成、村田陽二、岡澤秀樹、大西浩史、具英成、的崎尚
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] 腸管におけるCEACAM20の発現と腸内細菌叢を介した発現制御 / Expression of CEACAM20 in intestine epithelial cells and regulation of its expression by intestinal microflora (2014)
  • Author(s): 北村泰明、村田陽二、朴貞河、今田慎也、小谷武徳、岡澤秀樹、東健、的崎尚
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都（京都府・京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] Shp2 phosphatase regulates homeostasis of intestinal epithelium and development of colitis through Ras activation / Shp2ホスファターゼはRas活性化を介して腸上皮の恒常性と腸炎発症を制御する (2014)
  • Author(s): Takashi Matozaki, Hironori Yamashita, Takenori Kotani, Jung-ha Park, Yoji Murata, Hideki Okazawa, Hiroshi Ohnishi, Yonson Ku
  • Organizer: 第73回日本癌学会 学術総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜（神奈川県・横浜市）
  • Year and Date: 2014-09-25 – 2014-09-27
• [Presentation] 腸管におけるCEACAM20の発現と腸内細菌叢を介した発現制御 (2014)
  • Author(s): 北村泰明、村田陽二、朴貞河、小谷武徳、岡澤秀樹、東健、的崎尚
  • Organizer: 第13回生体機能研究会
  • Place of Presentation: ホテルパーク （岐阜長良川温泉）（岐阜県・岐阜市））
  • Year and Date: 2014-07-18 – 2014-07-19
• [Presentation] 腸上皮の恒常性維持におけるチロシンホスファターゼShp2の役割 / Roles of the protein tyrosine phosphatase Shp2 in maintaining homeostasis of the intestinal epithelium (2014)
  • Author(s): 小谷武徳、山下博成、村田陽二、岡澤秀樹、大西浩史、具英成、的崎尚
  • Organizer: 第66回日本細胞生物学会大会
  • Place of Presentation: 奈良県新公会堂・東大寺総合文化文化センター・奈良国立博物館（奈良県・奈良市）
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科 生化学・分子生物学講座 シグナル統合学分野
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/tougou/signal/Home.html