シュワン細胞を介した末梢神経障害機構の解明

• Project/Area Number: 15790231
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Bacteriology (including Mycology)
• Research Institution: National Institute of Infectious Diseases
• Principal Investigator: 前田 百美 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター・病原微生物部, 主任研究官 (90311399)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牧野 正彦 国立感染症研究所, ハンセン病研究センター・病原微生物部, 部長 (60238889)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: シュワン細胞 / 抗酸菌 / カニクイザル / 末梢神経障害 / ハンセン病 / 抗原提示

Research Abstract

らい菌は、マクロファージおよび末梢神経シュワン細胞に対し親和性を示す細胞内寄生菌であり、末梢神経障害など特有な臨床症状をもたらす。そこで、ハンセン病における神経障害機構を解明するため、カニクイザルの新生児及び生体サルの後根神経節および座骨神経からシュワン細胞の分離培養を試み、細胞株の樹立に成功した。得られたシュワン細胞はS-100およびラミニン抗原陽性でありシュワン細胞であることが確認された。本シュワン細胞を使用し、以下の成果を得た。
1.らい菌またはその菌体成分を用いて、サルのシュワン細胞を刺激すると、炎症性サイトカインIL-8が細胞上清中に産生された。菌体分画の中でも、膜蛋白がより多くサイトカインを産生し、濃度依存的にIL-8を産生した。
2.CD40L存在下ではシュワン細胞から産生されるIL-8が増加した。さらに数種類のサイトカイン化でIL-8産生能に対する影響を調べたところ、IL-1αのみが、シュワン細胞のIL-8誘導能を有していた。これらのことから、IL-8及びIL-1αはらい菌感染後に神経障害に関与していると考えられた。
3.増殖因子heregulin存在化で2-3週間培養後、シュワン細胞の株化を図ったが、シュワン細胞はpassageを25-30回以上するとサイトカイン産生誘導能が欠落した。従って、シュワン細胞は、in vitroでは初期の段階でのみらい菌感染をうけるとらい菌由来抗原を発現し、サイトカインを産生することが明らかとなった。以上のことから、ハンセン病における末梢神経障害の発生機構を解析する上で新たな知見を提供しうると想定された。

Research Products

• [Journal Article] Identification and characterization of the genes involved in glycosylation pathways of mycobacterial glycopeptidolipid biosynthesis. (2006)
  • Author(s): Miyamoto Y, Mukai T, Nakata N, Maeda Y, Kai M, Naka T, Yano I, Makino M.
  • Journal Title: Journal of Bacteriology 188・1 Pages: 86-95
• [Journal Article] Identification of an immuno-modulating agent from Mycobacterium leprae. (2005)
  • Author(s): Maeda Y, Mukai T, Spencer J, Makino M.
  • Journal Title: Infection and Immunity 73・5 Pages: 2744-2750
• [Journal Article] Immunostimulatory activity of major membrane protein-II from Mycobacterium leprae. (2005)
  • Author(s): Makino M, Maeda Y, Ishii N.
  • Journal Title: Cellular Immunology 233・1 Pages: 53-60
• [Journal Article] Current advances in leprosy research activities (2005)
  • Author(s): Makino M, Suzuki K, Fukutomi Y, Yamashita Y, Maeda Y, Miyamoto Y, Mukai T, Nakata N, Kai M, Yamazaki T, Gidoh M, Matsuoka M
  • Journal Title: Japanese Journal of Leprosy 74・1 Pages: 3-22
  • NAID: 10014335649
• [Journal Article] Identification of an immunomodulating agent from M.leprae (2005)
  • Author(s): Maeda Y, Mukai T, Spencer J, Makino M
  • Journal Title: Infection and Immunity (in press)
• [Journal Article] Active surveillance of leprosy contacts in country with low prevalence rate. (2004)
  • Author(s): Kai M, Maeda Y, Maeda S, Fukutomi Y., Kobayashi K, Kashiwabara Y, Makino M, Abassi MA, Khan MZ, Shah PA
  • Journal Title: International Journal of Leprosy and other Mycobacterial Diseases 72.1 Pages: 50-53
• [Journal Article] Role of the polypeptide region of 33 kDa mycobacterial lipoprotein for efficient IL-12 production (2004)
  • Author(s): Yamashita Y, Maeda Y, Takeshita F, Brennan PJ, Makino M
  • Journal Title: Cellular Immunology 229 Pages: 13-20
• [Journal Article] Studies of lipoproteins of Mycobacterium leprae (2004)
  • Author(s): Maeda Y, Brennan PJ, Makino M
  • Journal Title: Japanese Journal of Leprosy 73 Pages: 209-215
  • NAID: 10012122937
• [Journal Article] Upregulation of T-cell-stimulating activity of mycobacteria-infected macrophages (2004)
  • Author(s): Kimura H, Maeda Y, Takeshita F, Takaoka LE, Matsuoka M, Makino M
  • Journal Title: Scandinavian Journal of Immunology 60 Pages: 278-286
• [Journal Article] Assessment of cell mediated immunogenicity of Mycobacterium leprae-derived antigens (2003)
  • Author(s): Maeda Y, Gidoh M, Ishii N, Mukai C, Makino M.
  • Journal Title: Cellular Immunology 222 Pages: 69-77
• [Journal Article] Activation and regulation of Toll-like receptors 2 and 1 in human leprosy (2003)
  • Author(s): Krutzik SR, Ochoa MT, Sieling PA, Uematsu S, Ng YW, Legaspi A, Liu PT, Cole ST, Godowski PJ, Maeda Y, et al.
  • Journal Title: Nature Medicine 9・5 Pages: 525-532
• [Publications] Yamashita Y, Maeda Y, Takeshita F, Brennan PJ, Makino M.: "Role of the polypeptide region of 33 kDa mycobacterial lipoprotein"Cellular Immunology. (in press).
• [Publications] Maeda Y, Brennan PJ, Makino M.: "Studies of lipoproteins of Mycobacterium leprae"Japanese Journal of Leprosy. 73. 209-215 (2004)
• [Publications] Maeda Y, Gidoh M, Ishii N, Mukai C, Makino M.: "Assessment of cell mediated immunogenicity of Mycobacterium leprae-derived antigens"Cellular Immunology. 222. 69-77 (2003)
• [Publications] Krutzik SR, Ochoa MT, Sieling PA, Uematsu S, Ng YW, Legaspi A, Liu PT, Cole ST, Godowski PJ, Maeda Y, et al.: "Activation and regulation of Toll-like receptors 2 and 1 in human leprosy"Nature Medicine. 9・5. 525-532 (2003)
• [Publications] Nakayama K, Maeda Y, Jigami Y.: "Interaction of GDP-4-keto-6-deoxymannose-3,5-epimerase-4-reductase with GDP-mannose-4,6-dehydratase stabilizes the enzyme activity for formation of GDP-fucose from GDP-mannose."Glycobiology. 13.10. 673-680 (2003)