バクテリア由来ＲＮＡのＴ細胞増殖抑制機構の解明と炎症性腸疾患への応用

• Project/Area Number: 18J40075
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Food science
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization (2022); Japan Women's University (2018-2021)
• Principal Investigator: 青木 綾子 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2023-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 乳酸菌 / RNA / T細胞 / 増殖抑制 / 大腸炎症 / 増殖 / 乳酸菌RNA / Imiquimod / マウスT細胞 / 増殖応答 / IL-2

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までに抑制活性の強いRNAを持つ乳酸菌としてLactobacillus fermentum N2 (N2)株を選抜し、N2株由来の短鎖RNAにT細胞増殖抑制活性があること、この抑制作用が配列によって異なることを明らかにしてきた。また、大腸炎症モデルマウスに対してN2株菌体の投与効果を検討し、菌体の摂取が予想外に大腸炎症を悪化させることを明らかにしている。本年度は、①短鎖RNAの配列と抑制活性の関係について検討を行うとともに、②N2株由来RNA自体の大腸炎症モデルに対する投与効果を評価した。
①同じ塩基からなるポリマーを用いて抑制活性を調べたところ、poly(A)にのみ増殖抑制活性が認められた。poly(A)は鎖長に関係なく抑制活性が認められ、最小単位であるアデニル酸（AMP）も抑制活性を示した。AMPはCD73によりアデノシンに変換され、アデノシン受容体A2Aを介して抑制作用を示すことが報告されている。そこで、CD73およびアデノシン受容体の阻害剤を使用し、T細胞増殖抑制活性に対する影響について検討した。その結果、これらの阻害剤の添加によりAMPだけでなくN2株由来RNAのT細胞増殖抑制作用も阻害されることが明らかになった。以上から、N2株RNAによるT細胞増殖抑制作用にはCD73およびアデノシン受容体A2Aが関与している可能性が示唆された。
②マウスに水またはN2株由来RNAを毎日投与した。1週間後、デキストラン硫酸ナトリウム水溶液を自由摂取させることで大腸炎症を誘導した。マウスの体重、糞便スコア、血便スコア、大腸長を調べた結果、N2株RNAの投与はいずれの項目においても有意な効果を示さなかった。このことから、今回選抜した乳酸菌RNAは大腸炎症の予防・治療には期待できないと考えられた。今後は大腸炎症とは別の免疫疾患に対しての効果を検討していくことを考えている。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 乳酸菌RNAが CD4+ T細胞の増殖およびIL-2産生に与える影響 (2021)
  • Author(s): 谷田貝 円、青木 玲二 、大久保 愛実 、正田 紗弓 、宮本 真緒 、御林 碧波 、平井 智美 、川澄 俊之 、青木 綾子
  • Organizer: 日本農芸化学会