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肺サーファクタント蛋白質とToll様受容体による自然免疫生体防御と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 14370198
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 呼吸器内科学
研究機関札幌医科大学

研究代表者

黒木 由夫  札幌医科大学, 医学部, 教授 (70161784)

研究分担者 岩城 大輔  札幌医科大学, 医学部, 助手 (10315492)
佐野 仁美  札幌医科大学, 医学部, 助教授 (80295344)
高橋 弘毅  札幌医科大学, 医学部, 助教授 (60231396)
高橋 亨  札幌医科大学, 医学部, 助手 (40347159)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,700千円 (直接経費: 14,700千円)
2003年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2002年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード肺サーファクタント / SP-A / SP-D / Toll様受容体 / スカベンジャー受容体 / マンノース受容体 / 肺胞マクロファージ / ザイモサン / コレクチン / 自然免疫 / ペプチドグリカン / ザイモザン
研究概要

本研究は、SP-AとSP-D、および、Toll様受容体によるリガンド認識の分子機構、コレクチンによる抗炎症作用およびマクロファージ機能修飾の分子機構を解明することにより、感染症克服のための臨床応用に向けた分子基盤を確立することを目的として遂行された。以下に研究成果を要約する。
1.TLR2の細胞外ドメインMet1-Arg587領域からなる可溶型TLR2蛋白(sTLR2)をバキュロウィルス昆虫細胞系を用いて発現し、sTLR2蛋白PGNおよびザイモサンとの直接の結合を証明した。
2.SP-Aは、sTLR2に直接結合し、sTLR2とPGNおよびザイモサンとの結合を抑制することが証明され、SP-AによるPGNやザイモサン惹起炎症に対する抑制効果は、SP-AとTLR2との相互作用に基づく新たな自然免疫機構であると考えられた。
3.SP-DもSP-Aと同様にTLR2と相互作用を有することが示された。
4.SP-Aは濃度依存性に、また、カルシウム依存性に肺炎球菌と非定型抗酸菌に結合した。SP-Aは濃度依存性に肺胞マクロファージによる肺炎球菌と非定型抗酸菌の貪食を促進したが、この活性はSP-Aと菌体との結合に非依存性でSP-Aとマクロファージとの相互作用によって惹起され、肺炎球菌と非定型抗酸菌の貪食受容体として機能するスカベンジャー受容体Aとマンノース受容体の細胞表面発現の増強させることによって貪食を促進させることが明らかにされた。一方、SP-Dは非定型抗酸菌の貪食は促進させたが、肺炎球菌貪食促進作用はなく、SP-AとSP-Dの細菌貪食促進の機序が異なることが示唆された。
5.可溶型TLR4細胞外ドメイン(sTLR4)とMD-2をバキュロウィルス昆虫細胞系を用いて発現させ、sTLR4とMD-2の蛋白精製に成功した。さらに、sTLR4とMD-2との直接結合を示し、sTLR4-MD-2複合体がLPSに結合しうることを証明した。
6.上記研究成果により、肺コレクチンのSP-AとSP-D、および、可溶型TLR(TLR2,sTLR4)がTLR介在炎症反応とマクロファージ貪食機能のモジュレーターとして機能する可能性が示されたので、臨床応用に向けて組換えSP-AとSP-D、および、sTLR2とsTLR4の大量発現系を確立した。

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (63件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (63件)

  • [文献書誌] Murakami S: "Surfactant protein a inhibits peptidoglycan-induced TNF-α secretion in U937 cells and alveolar macrophages by direct interaction with Toll-like receptor 2."J Biol Chem. 277. 6830-6837 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwaki D: "The extracellular Toll-like receptor 2 domain directly binds pepyidoglycan derived from Staphylococcus aureus."J Biol Chem. 277. 24315-24320 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Greene K: "Serum surfactant proteins-A and -D as biomarkers in idiopathic pulmonary fibrosis."Eur Respir J. 19. 439-446 (2002)

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  • [文献書誌] Ohkawa H: "Ethanol-induced augmentation of annexin IV in cultures cells and the enhancement of cytotoxicity by overexpression of annexin IV by ethanol"Biochim Biophys Acta. 1588. 217-225 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takezawa C: "Assessment of differentiation in adenocarcinoma cells from pleural effusion by peripheral airway cell markers and their diagnostic values."Lung Cancer. 38. 273-281 (2002)

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  • [文献書誌] 黒木由夫: "サーファクタント蛋白質-D(SP-D)ノックアウトマウス"分子呼吸器病. 6. 409-414 (2002)

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  • [文献書誌] 黒木由夫: "サーファクタントと自然免疫"呼吸. 21. 409-414 (2002)

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  • [文献書誌] 黒木由夫: "気道における自然免疫生体防御-生体防御レクチンとエンドトキシン受容体"気管支学. 24. 595-602 (2002)

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  • [文献書誌] 高橋弘毅: "肺サーファクタント蛋白質定量の血清学的臨床応用"日本界面医学会雑誌. 33. 14-19 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato M: "Direct binding of Toll-like receptor 2 to zymosan, and zymosan-induced NF-κB activation and TNF-α secretion are downregulated by lung collectin surfactant protein A."J Immunol. 171. 417-425 (2003)

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  • [文献書誌] Sano H: "Lactoferin and surfactant protein A exhibit distinct binding specificity to F protein, and differently modulate respiratory syncytial virus infection."Eur J Immunol. 33. 2894-2902 (2003)

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  • [文献書誌] Fujita M: "Involvement of leucine residues at positions 107,112 and 115 in a leucine-rich repeat motif of human Toll-like receptor 2 in the recognition of diacylated lipoproteins and lipopeptides and Staphylococcus sureus peptidoglycan."J Immunol. 171. 3657-3683 (2003)

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  • [文献書誌] Yokota S: "Prevalence of HSP47 antigen and autoantibodies to HSP47 in the sera of patients with mixed connective tissue disease."Biochem Biophys Res Commun. 303. 413-418 (2003)

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  • [文献書誌] Ohnishi T: "Secondary pulmonary alveolar proteinosis associated with myelodysplastic syndrome"Int Med. 42. 187-190 (2003)

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  • [文献書誌] Yamada G: "Invasive thymoma with paraneoplastic retinopathy."Hum Pathol. 34. 717-719 (2003)

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  • [文献書誌] Nakatsugawa M: "Hericium serinacem (Yamabushitake) extract-induced acute respiratory distress syndrome monitored by serum surfactant proteins."Am J Respir Crit Care Med. 168. 1495-1499 (2003)

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  • [文献書誌] Okusawa T: "Reduction of bleomycin induced lung fibrosis by candersartan cilexetil, an angiotensin II type I receptor antagonist."Thorax. 59. 31-38 (2003)

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  • [文献書誌] 佐野仁美: "肺コレクチンの生体防御機構"生化学. 75. 285-288 (2003)

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  • [文献書誌] 黒木由夫: "肺コレクチンによる自然免疫生体防御-CD14・TLRとの相互作用を介する細胞応答制御-"医学のあゆみ. 205. 11-16 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐野仁美: "肺サーファクタント蛋白質による自然免疫の分子機構"分子呼吸器病. 7. 220-224 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒木由夫: "生体防御レクチンとToll-likeレセプター"分子細胞治療. 2. 605-611 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒木由夫: "肺サーファクタント蛋白質-SP-AとSP-D"臨床化学. 32. 216-226 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 大野 敬: "細胞内小胞輸送と脂質結合ドメイン"Surgery Frontier. 11. 49-53 (2003)

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  • [文献書誌] Kuronuma K: "Pulmonary surfactant protein A augments the phagocytosis of Streptpcoccus pneumoniae by alveolar macrophages through a casin kinase 2-dependent icrease of cell surface localization of scavenger receptor A."J Biol Chem. (in press). (2004)

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  • [文献書誌] Kudo K: "Pulmonary collectins enhance phagocytosis of Mycobacterium avium through increased activity of mannose receptor."J Immunol. (in press). (2004)

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  • [文献書誌] Inomata S: "Acute lung injury as an adverse event of gefitinib."Anti-Cancer Drug. (in press). (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 黒木由夫: "Annual Review 免疫 2003(分担執筆)"中外医学社. 290 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murakami S: "Surfactant protein A inhibits peptidoglycan-induced TNF-α secretion in U937 cells and alveolar macrophages by direct interaction with Toll-like receptor 2."J Biol Chem. 277. 6830-6837 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwaki D: "The extracellular Toll-like receptor 2 domain directly binds peptidoglycan derived from Staphylococcus aureus."J Biol Chem. 277. 24315-24320 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Greene K: "Serum surfactant proteins-A and -D as biomarkers in idiopathic pulmonary fibrosis."Eur Respir J. 19. 439-446 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohkawa H: "Ethanol-induced augmentation of annexin IV in cultured cells and the enhancement of cytotoxicity by overexpression of annexin IV by ethanol."Biochim Biophys Acta. 1588. 217-225 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takezawa C: "Assesment of differentiation in adenocarcinoma cells from pleural effusion by peripheral airway markers and their diagnostic values."Lung Cancer. 38. 273-281 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato M: "Direct・binding of Toll-like receptor 2 to zymosan, and zymosan-induced NF-κB activation and TNF-a secretion are downregulated by lung collectin surfactant protein A."J Immunol. 171. 417-425 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sano H: "Lactoferrin and surfactant protein A exhibit distinct binding epecificity to F protein and differently modulate respiratory syncytial virus infection."Eur J Immunol. 33. 2864-2902 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Fujita M: "Involvement of leucine residues at positions 107,112 and 115 in a leucine-rich motif of human Toll-like recptor 2 in the recognition of doacylated lipoproteins and lipopeptides and Staphylococcus aureus peptidoglycan."J Immunol. 171. 3657-3683 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yokota S: "Prevalence of HSP47 antigen and autoantibodies to HSP47 in the sera of patients with mixed connextive tissue diseases."Biochem Biophys Res Coomun. 303. 413-418 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ohnishi T: "Secondary pulmonary alveolar proteinosis associated with myelodysplastic syndrome."Internal Med. 42. 187-190 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada G: "Invasive thymoma with paraneoplastic retinopathy."Hum Pathol. 34. 717-719 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatsugawa M: "Hericiurn serinacem(Yamabushitake) extract-induced acute respiratory distress syndrome monitored by serum surfactant proteins."Am J Respir Crit Care Med. 168. 1495-1499 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okusawa T: "Reduction of bleomycin induced lung fibrosis by cabdersartan cilexeti, an angiotension II type receptor antagonist."Thorax. 59. 31-38 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kuronuma K: "Pulmonary surfactant protein A augments the phagocytosis of Streptococcus pneumoniae by alveolar macrophages through a casin kinase 2-dependent increase of cell surface localization of scavenger receptor A."J Biol Chem. (in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo K: "Pulmonary collectins enhance phagocytosis of Mycobacterium avium through increased activity of mannose receptor."J Immunol. (in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inomata S: "Acute lung injury as an adverse event of gefitinib."Anti-Cancer Drug. (in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, M.: "Direct binding of Toll-like receptor 2 to zymosan, and zymosan-induced NF-kB activation and TNF-a secretion are down-regulated by lung collectin surfactant protein A."J.Immunol.. 171. 417-425 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Fujita, M.: "Involvement of leucine residues at positions 107, 112, and 115 in a leucine-rich repeat Motif of human Toll-like receptor 2 in the recognition of diacylated lipoproteins and lipopeptides and Staphylococcus aureus peptidoglycan."J.Immunol.. 171. 3675-3683 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "肺コレクチンによる自然免疫生体防御 -CD14・TLR2の相互作用を介する細胞応答制御-"医学のあゆみ. 205. 11-16 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野仁美: "肺サーファクタント蛋白質による自然免疫の分子機構"分子呼吸器病. 7. 220-224 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "肺サーファクタント蛋白質-SP-AとSP-D"臨床化学. 32. 216-226 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "生体防御レクチンとToll-likeレセプター"分子細胞治療. 2. 605-611 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sano, H.: "Lacroferrin and surfactant protein A exhibit distinct binding specificity to F protein, and differently modulate respiratory syncytial virus infection."Eur.J.Immunol.. 33. 2894-2902 (2003)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Okusawa, T.: "Relationship between structures and biological activities of Mycoplasmal diacylated lipopeptides and their recognition by Toll-like receptors 2 and 6."Infect.Immun.. 72. 1657-1665 (2004)

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kuronuma, K.: "Pulmonary surfactant protein A augments the phagocytosis of Streptococcus pneumoniae by alveolar macrophages through a casein kinase 2-dependent increase of cell surface localization of scavenger receptor A."J.Biol.Chem.. (In press).

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 佐野仁美: "モデル動物の作成と維持"サーファクタントアポ蛋白欠損モデル(印刷中).

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      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Murakami S: "Surfactant protein A inhibits peptidoglycan-induced TNF-α secretion in 937 cells and alveolar macrophages by direct interaction with Toll-like receptor 2"J Biol Chem. 277. 6830-6837 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Iwaki D: "The extracellular Toll-like receptor 2 domain directly binds peptidoglycan derived from staphylococcus aureus"J Biol Chem. 277. 24315-25320 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Greene KE: "Serum surfactant protein A and D as biomarkers in idiopathic pulmonary fibrosis"Eur Repir J. 19. 439-446 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takezawa C: "Assesment of differentiation in adenocarcinoma cells from pleural effusion by peripheral airway cell markers and their diagnostic values"Lung Cancer. 38. 273-281 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "サーファクタント蛋白質-D(SP-D)ノックアウトマウス"分子呼吸器病. 6. 409-414 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "サーファクタントと自然免疫"呼吸. 21. 1065-1075 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "気道における自然免疫生体防御-生体防御レクチンとエンドトキシン受容体-"気管支学. 24. 595-602 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sato M: "Direct binding of Toll-like receptor 2 to zymosan, and zymosan-induced NF-κB activation and TNF-α secretion are downregulated by lung collectin surfactant protein A"J Immunol. (In press).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "肺コレクチンによる自然免疫生体防御-CD14・TLRとの相互作用を介する細胞応答制御"医学のあゆみ. (印刷中).

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 黒木由夫: "Annual Review 免疫2003:TLRによるリガンド認識機構"中外医学社. 285 (2002)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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