新規高性能タンパクチップが切り開くアレルギー研究の展望と新パラダイムシフト

• 研究課題/領域番号: 17K19662
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 内科学一般およびその関連分野
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 木戸 博 徳島大学, 先端酵素学研究所(デザイン), 特任教授 (50144978)
• 研究協力者: 多田 仁美 ; 品原 和加子
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: アレルギー / クラススイッチ / 湿疹 / 母乳栄養 / 人工栄養 / IgE / IgG1 / IgG2 / 食物アレルギー / 抗原親和性 / IgM / 経口免疫寛容 / マイクロアレイ / 免疫寛容

研究成果の概要

Densely carboxylated protein (DCP) マイクロアレイを用い、イムノグロブリンクラススイッチ解析と各種抗体の抗原親和性解析を実施した。湿疹による経皮抗原感作が進むと、Th2免疫系イムノグロブリンクラススイッチが進み、high-affinity IgEの出現、IgA、IgG2産生のクラススイッチが抑制され、食物アレルギーが発症すること。授乳期に湿疹が無かったり軽度の乳児では、腸管粘膜の抗原感作によるTh1免疫系クラススイッチが進み、low-affinity IgEの出現と、IgA、IgG2クラススイッチが進み、経口免疫寛容に発展することが明確となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国民の約30%が何らかのアレルギー疾患に罹患している現状で、アレルギーの予防と治療を担う「アレルギー医療革命」が始まっている。この新たな治療を、安全で確実に実施するための検査方法、発症理論に基づく検査法として、研究者等が開発した高感度のDensely carboxylated protein (DCP) マイクロアレイを用いて、イムノグロブリンクラススイッチ解析と各種抗体の抗原親和性解析から取り組んだ。その結果、食物アレルギー発症児と免疫寛容児の間で、イムノグロブリンクラススイッチ解析とIgE抗体の抗原親和性の大きな違いを見出して、乳児の早期予後診断のバイオマーカーを提案することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Trajectories of class-switching-related egg and cow’s milk allergen-specific immunoglobulin isotype formation and its modification by eczema with low- and high-affinity immunoglobulin E during early infancy. (2019)
  • 著者名/発表者名: Irahara M, Shinahara W, Sugimoto M, Ogawa Y, Shitukawa K, Kubota K, Yang L, Saito H, Kagami S, Arisawa K, Kido H
  • 雑誌名: Immun Inflamm Dis 巻: 7 ページ: 74-85
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Early aggressive intervention for infantile atopic dermatitis to prevent development of food allergy: a multicenter, investigator-blinded, randomized, parsllel group controlled trial (PACI Study): protocol for a randomized controlled trial. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto-Hanada K, Kobayashi T, Williams H, Minami M, Abe M, Morita K, Natsume O, Sato M, Iwama M, Miyaji Y, Miyata M, Inagaki S, Tatsuki F, Narita M, Nakayama SF, Kido H, Saito H, Ohya Y
  • 雑誌名: Clin Trans Allergy 巻: 8 号: 1 ページ: 47-47
  • DOI: 10.1186/s13601-018-0233-8
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Oral immunotherapy combined with omalizumab for high-risk cow's milk allergy: a randomized controlled trial (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaya Takahashi, Kazuhiko Soejima, Shoichiro Taniuchi, Yasuko Hatano, Sohsaku Yamanouchi, Hideki Ishikawa, Makoto Irahara, Youhei Sasaki, Hiroshi Kido, Kazunari Kaneko
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-017-16730-6
  • NAID: 120006875671
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 経皮感作食物アレルギーモデルマウスに対する経口ワクチンの治療効果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木本貴士、亀田桂子、堺聡子、松本真輝、高橋悦久、長尾みづほ、藤澤隆夫、木戸博
  • 学会等名: 第55回日本小児アレルギー学会学術大会
• [学会発表] カゼイン経皮感作アレルギーモデルマウスの作成と、アレルゲンの経口負荷アナフィラキシー誘発評価系の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 木本貴士、亀田桂子、堺聡子、松本真輝、高橋悦久、長尾みづほ、藤澤隆夫、木戸博
  • 学会等名: 第55回日本小児アレルギー学会学術大会
• [学会発表] Different modes of immunoglobulin class-switching from allergen-specific IgG1 to low and high affinity IgE in the development of oral tolerance and food allergy. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kido H, Irahara M, Shinahara W
  • 学会等名: 第67回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] Allergen-specific low- and high-affinity IgE production associated with differential immunoglobulin class-switching in the development of pediatric food allergy in early infancy (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kido, Makoto Irahara, Wakako Shinahara
  • 学会等名: AAAAI/WAO Joint Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Differential immunoglobulin class switching in the productions of aller-gen-specific low and high affinity IgE in the development of pediatric food allergy (2017)
  • 著者名/発表者名: Kido H, Irahara M, Sasaki Y.
  • 学会等名: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 乳児期におけるイムノグロブリンクラススイッチの進展と抗原親和性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 苛原誠、佐々木陽平、品原和加子、杉本真弓、香美祥二、木戸博
  • 学会等名: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 新生児血中特異的IgE抗体と乳児期の感作についての検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渋谷紀子、斎藤恵美子、苛原誠、佐々木陽平、木戸博
  • 学会等名: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 微量採血による継時的抗原特異的イムノイグロブリンクラススイッチの動物実験モニター法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木陽平、大野仁詩、鈴木宏一、木戸博
  • 学会等名: 第66回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 生後6ヶ月までの母乳栄養児と人工乳栄養児の抗原摂取量の違いを背景とした湿疹誘発IgEクラススイッチパターンの違い (2017)
  • 著者名/発表者名: 木戸博、苛原誠、品原和加子、杉本真弓、香美祥二
  • 学会等名: 第54回日本小児アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 乳児期の経口免疫寛容と食物アレルギー発症の判定に有用なイムノグロブィンクラススイッチパターンの違いとIgEの高抗原親和性、低親和性IgE (2017)
  • 著者名/発表者名: 木戸博、苛原誠、品原和加子、香美祥二
  • 学会等名: 第90回日本生化学会大会
• [学会発表] 微量採血によるアレルギーモデル実験動物の経時的抗原特異的抗体価の測定系の確立 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大野仁詩、品原和加子、高橋悦久、木戸博
  • 学会等名: 第90回日本生化学会大会