結核菌によるIL-1関連レセプターからのシグナル伝達機構の調節

• 研究課題/領域番号: 14572111
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境系薬学
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 瀧井 猛将 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (80244573)
• 研究分担者: 小野嵜 菊夫 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (20101313)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2002年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 結核菌 / インターロイキン1 / toll like receptor / 線維芽細胞 / サイトカイン / 抗酸菌 / IL-1R関連レセプター / toll like reccptors / toll like reseptors / 抗結核薬 / スクリーニング

研究概要

我々は結核菌生菌がヒト線維芽細胞株に対して細胞傷害活性をもち、本活性は死菌では全く見られないことを明らかにした(J.Interferon Cytokine Res.,2001,Antimicrob.Agents Chemother.,2002)。本研究では、インターロイキン1関連レセプターからの結核菌生菌によるシグナル伝達の調節機構を明らかとするために、IL-1レセプターファミリーであるtoll like receptors(TLRs)の発現調節機構について検討した。抗酸菌のリポ蛋白はTLR2の強いリガンドであり、マクロファージのアポトーシスを誘導することが報告されている。一方、大腸菌などのグラム陰性菌に含まれるリポ多糖(LPS)はTLR4を介して、そのシグナルが伝達されることが報告されている。本研究では、TLR2とTLR4の発現調節機構をLPSやTGFβにより正・負に制御されていることを明らかとした(Immunology,2003,J.Leukocyte Biol.,2004)。また、生菌特異的な細胞傷害活性についてTLRsからのシグナル伝達とサイトカイン産生について検討した。ヒト肺由来培養細胞株MRC-5はTLRsのうちTLR1〜TLR10までを発現していた。TLRsからの共通のシグナルを伝達するNF-κBについてレポーター遺伝子アッセイを行った結果、細胞傷害活性とNF-κBの活性化が比例していた。NF-κBを遺伝子制御領域に含む炎症性サイトカインのレポーター遺伝子アッセイを行った結果、同様に転写活性が生菌特異的に上昇していた。これらの炎症性サイトカインのmRNAの発現をRNase protection assayにより行った結果、生菌特異的に前述のサイトカン遺伝子の発現を確認できた。興味あることに、これらのサイトカインの誘導時期が細胞傷害活性の発現誘導時期と一致していることからTLRからのシグナルが共通に関与していることが示唆された。本研究の実践的な成果として、臨床株の抗結核薬ピラジナミドの薬剤感受性試験に応用可能であることが示された(Antimicrob.Agents Chemother.,2005)。

研究成果

• [雑誌論文] Simple fibroblast-based assay to test the pyrazinamide susceptibility of Mycobacterium tuberculosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takii T, Hamasaki S, Hirano K, Abe C, Onozaki K
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother 49・2 ページ: 804-807
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Pyrazinamic acid susceptibility test of Mycobacterium tuberculosis by simple fibroblast assay (2005)
  • 著者名/発表者名: Takii.T., Hamasaki, S., Hirano, K., Abe, C., K.Onozaki
  • 雑誌名: Antimicrob. Agents Chemother. 49(2) ページ: 804-807
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Simple fibroblast-based assay to test the pyrazinamide susceptibility of Mycobacterium tuberculosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Takii T, Hamasaki S, Hirano K, Abe C, Onozaki K.
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother 49(2) ページ: 804-807
• [雑誌論文] Polycyclic aromatic hydrocarbon increases mRNA level for interleukin 1 beta in human fibroblast-like synoviocyte line via aryl hydrocarbon receptor. (2004)
  • 著者名/発表者名: Tamaki A, Hayashi H, Nakajima H, Takii T, Katagiri D, Miyazawa K, Hirose K, Onozaki K
  • 雑誌名: Biol Pharm Bull 27・3 ページ: 407-410
  • NAID: 110003608772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TGF-beta down-regulates IL-1alpha-induced TLR2 expression in murine hepatocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T, Hayashi H, Takii T, Thorn CF, Whitehead AS, Inoue J, Onozaki K
  • 雑誌名: J Leukocyto Biology 75・6 ページ: 1056-1061
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Polycyclic aromatic hydrocarbon increases mRNA level for interleukin 1 beta in human fibroblast-like synoviocyte line via aryl hydrocarbon receptor (2004)
  • 著者名/発表者名: Tarnaki, A., Hayashi, H., Nakajima, H., Takii, T., Katagiri, D., Miyazawa, K., Hirose, K., K.Onozaki
  • 雑誌名: Biol. Pharm. Bull. 27(3) ページ: 407-410
  • NAID: 110003608772
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TGF-β down-regulates IL-1α-induced TLR2 expression in murine hepatocytes (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, T., Hayashi, H., Takii, T., Thom, C.F., Whitehead, A.S., Inoue, J., K.Onozaki
  • 雑誌名: J. Leuko. Biol. 75(6) ページ: 1056-1061
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TGF-beta down-regulates IL-1alpha-induced TLR2 expression in murine hepatocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T, Hayashi H, Takii T, Thorn CF, Whitehead AS, Inoue J, Onozaki K.
  • 雑誌名: J Leukocyto Biology 75(6) ページ: 1056-1061
• [雑誌論文] Multiple mechanisms involved in the inhibition of proinflammatory cytokine production from human monocytes by N-(p-coumaroyl)serotonin and its derivatives. (2003)
  • 著者名/発表者名: Takii T, Kawashima S, Chiba T, Hayashi H, Hayashi M, Hiroma H, Kimura H, Inukai Y, Shibata Y, Nagatsu A, Sakakibara J, Oomoto Y, Hirose K, Onozaki K
  • 雑誌名: Int Immunopharmacol 3・2 ページ: 273-277
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] TRAF6-NF-kappaB pathway is essential for interleukin-1-induced TLR2 expression and its functional response to TLR2 ligand in murine hepatocytes. (2003)
  • 著者名/発表者名: Matsumura T, Degawa T, Takii T, Hayashi H, Okamoto T, Inoue J, Onozaki K
  • 雑誌名: Immunology 109・1 ページ: 127-136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Multiple mechanisms involved in the inhibition of proinflammatory cytokine production from human monocytes by N (p-coumaroyl)serotonin and its derivatives (2003)
  • 著者名/発表者名: Takii, T., Kawashima, S., Chiba, T., Hayashi, H., Hayashi, M., Hiroma, H., Kimura, H., Inukai, Y., Shibata, Y., Nagatsu, A., Sakakibara, J., Oomoto, Y., Hirose, K., K.Onozaki
  • 雑誌名: Inter. Immunopharmacology 3(2) ページ: 273-277
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] TRAF-6-NF-kB pathway is essential for IL-1-induced TLR2 expression and its functional response to TLR2 ligand in murine hepatocytes (2003)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, T., Degawa, T., Takii, T., Hayashi, H., Okamoto, T., Inoue, J., K.Onozaki
  • 雑誌名: Immunology 109(1) ページ: 127-136
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Simple fibroblast-based assay for screening of new antimicrobial drugs against Mycobacterium tuberculosis (2002)
  • 著者名/発表者名: Takii T, Yamamoto Y, Chiba T, Abe C, Belisle JT, Brennan PJ, Onozaki K
  • 雑誌名: Antimicrob Agents Chemother 46・8 ページ: 2533-2539
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Novel 33-kilodalton lipoprotein from Mycobacterium leprae (2002)
  • 著者名/発表者名: Maeda Y, Makino M, Crick DC, Mahapatra S, Srisungnam S, Takii T, Kashiwabara Y, Brennan PJ
  • 雑誌名: Infect Immun 70・8 ページ: 4106-4111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Simple fibroblast-based assay for screening of new antimicrobial drugs against Mycobacterium tuberculosis (2002)
  • 著者名/発表者名: Takii, T., Yamamoto, Y., Chiba, T., Abe, C., Belisle, J.T., Brennan, P.J., K.Onozaki
  • 雑誌名: Antimicrob. Agents Chemother 46(8) ページ: 2533-2539
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Novel 33-kilodalton lipoprotein from Mycobacterium leprae (2002)
  • 著者名/発表者名: Maeda, Y., Makino, M., Crick, D.C., Mahapatra, S., Srisungnam, S., Takii, T., Kashiwabara, Y., P.J.Brennan
  • 雑誌名: Infect. Immun. 70(8) ページ: 4106-4111
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Matsumura T, Degawa T, Takii T, Hayashi H, Okamoto T, Inoue J, Onozaki K.: "TRAF6-NF-kappaB pathway is essential for interleukin-1-induced TLR2 expression and its functional response to TLR2 ligand in murine hepatocytes."Immunology. 109・1. 127-136 (2003)
• [文献書誌] Tamaki A, Hayashi H, Nakajima H, Takii T, Katagiri D, Miyazawa K, Hirose K, Onozaki K.: "Polycyclic aromatic hydrocarbon increases mRNA level for interleukin 1 beta in human fibroblast-like synoviocyte line via aryl hydrocarbon receptor."Biol Pharm Bull. 27・3. 407-410 (2004)
• [文献書誌] Matsumura T, Hayashi H, Takii T, Hayashi H, Thorn CF, Whitehead AS, Inoue J, Onozaki K.: "TGFβ down-regulates IL-1-induced functional TLR2 expression in murine hepatocyte.."J Leukocyte Biol. (In press). (2004)
• [文献書誌] Maeda, Y., Makino, M., Crick, D.C., Mahapatra, S., Srisungnam, S., Takii, T., Kashiwabara, Y., P.J.Brennan: "Novel 33-kilodalton lipoprotein from Mycobacterium leprae"Infection and Immunity. 70(8). 2533-2539 (2002)
• [文献書誌] Takii, T., Yamamoto, Y., Chiba, T., Abe, C., Belisle, J.T., Brennan, P.J., K.Onozaki: "Simple fibroblast-based assay for screening of new antimicrobial drugs against Mycobacterium tuberculosis"Antimicrobal Agents and Chemotherapy. 46(8). 2533-2539 (2002)