Research on the interaction of histones in pathophysiology of sepsis and its application

• Project/Area Number: 18H02906
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Osaka Institute of Technology
• Principal Investigator: 川原 幸一 大阪工業大学, 工学部, 教授 (10381170)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 丸山 征郎 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任教授 (20082282) ; 今泉 均 東京医科大学, 医学部, 教授 (70203304) ; 伊藤 隆史 鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 特任准教授 (20381171) ; 三浦 直樹 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (80508036) ; 中島 利博 東京医科大学, 医学部, 教授 (90260752)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000); Fiscal Year 2020: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2019: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2018: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: 敗血症 / DAMPs / ヒストン

Outline of Annual Research Achievements

敗血症治療の確立は急務である。2016年、敗血症の定義が「生命を脅かす臓器障害」と改定された。この改定にはDAMPsの重要性が示唆される。DAMPsとは臓器障害の細胞から放出され、必ず個体死へと導く分子である。最近、ヒストンが新規DAMPsと示された。なぜなら、ヒストンH3、H4が細胞傷害、血小板凝集を惹起するからである。しかしながら、他のヒストンH2A、H2BがDAMPsとして証明されていない。すなわち、ヒストンのDAMPsとしての機能は完全に解明されていない。本年度はヒストン（H2A、H2B、H3、H4）の結合タンパク質を検討を行った。方法としては、ファーウェスタン法を用いた。しかしながら、4種のヒストンとの結合タンパク質は見いだせなかった。よって、来年度以降は、ファーウェスタン以外の方法（免疫沈降、ファージディスプレイなど）を用いいる予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒストン4種類、すなわち、H2A、H2B、H3、H4の機能抑制能を有した結合タンパク質を同定する予定であったが、ファーウェスタン方では見いだせなかった。この原因として、ポジティブコントロールが作製できなかったところにある。したがって、来年度以降は他の方法、免疫沈降、ファージディスプレイ法などを用いてさらなる検討を行いたい。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウィルス感染症により、研究期間が非常に限られる。効率的かつ速やかに研究を推進する必要がある。よって、免疫沈降、ファージディスプレイ法を用いて、ヒストン群の結合ペプチドを同定し、さらにそのペプチドよりタンパク質を同定する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Uric acid enhances alteplase-mediated thrombolysis as an antioxidant. (2018)
  • Author(s): Kikuchi K, Setoyama K, Tanaka E, Otsuka S, Terashi T,Nakanishi K, Takada S, Sakakima H, Ampawong S, Kawahara KI, Nagasato T, Hosokawa K, Harada Y, YamamotoM, Kamikokuryo C, Kiyama R, Morioka M, Ito T, Maruyama I, Tancharoen S.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 8(1) Pages: 15844-15844
  • DOI: 10.1038/s41598-018-34220-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Application of a Novel Anti-Adhesive Membrane, E8002, in a Rat Laminectomy Model. (2018)
  • Author(s): Kikuchi K, Setoyama K, Terashi T, Sumizono M, Tancharoen S, Otsuka S, Takada S, Nakanishi K, Ueda K, Sakakima H, Kawahara KI, Maruyama I, Hattori G, Morioka M, Tanaka E, Uchikado H.
  • Journal Title: Int J Mol Sci. Volume: 19(5)
  • DOI: 10.3390/ijms19051513
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 細胞外Nucleophosminの受容体は TLR-4である (2020)
  • Author(s): 中富康太, 董建暉, 金本一誠, Ronny Christiadi Salim, 上野光理, Salunya Tancharoen, 菊池清志 伊藤隆史, 丸山征郎, 川原幸一
  • Organizer: 日本薬学会
• [Presentation] TNF-a induction by Histone H2A and H2B is mediated via ERK1/2 in RAW264.7 cells. (2019)
  • Author(s): Hikari Ueno, Kota Nakatomi, Shuto Anan, Salunya Tancharoen, Kiyoshi Kikuchi, Takashi Ito, Ikuro Maruyama, Ko-ichi Kawahara
  • Organizer: International DAMPs and Alarmins Symposium
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The extracellular Nucleophosmin Receptor is TLR-4 (2019)
  • Author(s): Kota Nakatomi, Ronny Christiadi Salim, Issey Kanemoto, Hikari Ueno, Dong Jianhui, Salunya Tancharoen, Kiyoshi Kikuchi, Takashi Ito, Ikuro Maruyama, Ko-ichi Kawahara.
  • Organizer: International DAMPs and Alarmins Symposium
  • Int'l Joint Research