2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of novel mutations in patients with pyroptosis-associated rare disease and clarification of the pathogenesis
Publicly Offered Research
| Project Area | Homeostatic Regulation by Various Types of Cell Death |
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| Project/Area Number |
17H05515
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
北浦 次郎 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 先任准教授 (30282651)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | インフラマソーム / パイロトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
希少疾患から同定された変異型NLRP1と２つのSNP変異のcDNAを作製し、その際、N末にMycタグ（あるいはGFP）とC末にFlagタグを付けて、発現ベクターに挿入した。次に、293T細胞に（野生型あるいは変異型）NLRP1、ASC（or ASC-GFP)、procaspase-1、pro-IL-1b（あるいはpro-IL-18)を一過性に発現させて、培養液中に放出されるIL-1b（あるいはIL-18)量を測定した結果、変異型NLRP1は著しく多量のIL-1b(あるいはIL-18)を産生・放出させることが判明した。また、変異型NLRP1はASCスペックの形成とパイロトーシスと呼ばれるプログラム細胞死を強く誘導することも示された。他方、SNP変異はNLRP１インフラマソームの異常活性化には関与しないことも示された。つまり、変異型NLRP1はNLRP1インフラマソームを著しく強く活性化させることが明らかになった。また、この変異型NLRP1の各種機能ドメインを欠失させた後に同様の解析を行った結果、この変異体によるインフラマソーム活性化には、C末のCARDドメインの存在及びauto-cleavage siteの保持が不可欠であるとが示された。また、当該患者の血清中のIL-1bとIL-18を測定した結果、IL-18が異常高値を示すことが明らかになった。従って、当該患者ではNLRP1変異によるNLRP１インフラマソームの異常活性化を介して細胞のパイロトーシスやIL-18の産生が強く誘導され、このことが肝臓線維化・歯牙欠損・掌蹠角化症などの症状と密接に関連することが強く示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
希少疾患患者由来のNLRP1変異がNLRP1インフラマソームを異常に活性化させることが証明されたので、このNLRP1変異によってこの疾患の病態を解明できる可能性が強くなった。この結果は、新しい疾患概念の確立につながるもであり、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、このNLRP1変異のconditional knock-inマウスを解析することにより、本疾患の病態を明らかにする予定である。同時に、in vitro 実験により、NLRP1インフラマソーム活性化のメカニズムを解明する予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] High expression of ABCG2 induced by EZH2 disruption plays pivotal roles in MDS pathogenesis2018
Author(s)
Kawabata KC, Hayashi Y, Inoue D, Meguro H, Sakurai H, Fukuyama T, Tanaka Y, Asada S, Fukushima T, Nagase R, Takeda R, Harada Y, Kitaura J, Goyama S, Harada H, Aburatani H, Kitamura T
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Journal Title
Leukemia
Volume: 32
Pages: 419-428
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Role of the ceramide-CD300f interaction in gram-negative bacterial skin infections.2018
Author(s)
Maehara A, Kaitani A, Izawa K, Shiba E, Nagamine M, Takamori A, Isobe M, Uchida S, Uchida K, Ando T, Keiko M, Nakano N, Voehringer D, Roers A, Shimizu T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J
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Journal Title
J Invest Dermatol
Volume: 138
Pages: 1221-1224
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The CD300e molecule in mice is an immune-activating receptor.2018
Author(s)
Isobe M, Izawa K, Sugiuchi M, Sakanishi T, Kaitani A, Takamori A, Maehara A, Matsukawa T, Takahashi M, Yamanishi Y, Oki T, Uchida S, Uchida K, Ando T, Maeda K, Nakano N, Yagita H, Takai T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J.
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 293
Pages: 3793-3805
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Disrupting ceramide-CD300f interaction prevents septic peritonitis by stimulating neutrophil recruitment.2017
Author(s)
Izawa K, Maehara A, Isobe M, Yasuda Y, Urai M, Hoshino Y, Ueno K, Matsukawa T, Takahashi M, Kaitani A, Shiba E, Takamori A, Uchida S, Uchida K, Maeda K, Nakano N, Yamanishi Y, Oki T, Voehringer D, Roers A, Nakae S, Ishikawa J, Kinjo Y, Shimizu T, Ogawa H, Okumura K, Kitamura T, Kitaura J
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 7
Pages: 4298
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Identification and characterization of a novel mutation of NLRP1 in a patient with a rare disease involving severe liver fibrosis2017
Author(s)
Akie Maehara, Atsushi Tanabe, Tomoaki Ando, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Ayako Takamori, Shino Uchida, Keiko Maeda, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Jiro Kitaura
Organizer
第46回日本免疫学会学術集会
