化学物質の呼吸器アレルギー感作性を評価する新しい動物実験代替法の開発

• 研究課題/領域番号: 18K11658
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分63030:化学物質影響関連
• 研究機関: 東京医科大学
• 研究代表者: 溝口 出 東京医科大学, 医学部, 講師 (00569527)
• 研究分担者: 善本 隆之 東京医科大学, 医学部, 教授 (80202406)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 感作性評価法 / 動物実験代替法 / 呼吸器感作性 / 皮膚感作性 / Th2反応 / 感作性 / アレルギー / 化学物質 / 3次元共培養系 / 樹状細胞

研究成果の概要

最近、我々は、ヒト気道上皮細胞株と末梢血単球由来未成熟樹状細胞（DC）、線維芽細胞株の３種類の細胞を用いて、気道上皮組織を模倣した新しい３次元DC共培養系を構築し、2型ヘルパーCD4+T細胞分化誘導に重要な副刺激分子OX40 ligandのmRNA発現増強を指標に、呼吸器と皮膚感作性化学物質の識別が可能であることを見出した。本研究では、さらにそこへ、ナイーブCD4+T細胞を加えて、感作性の有害性発現経路のKey event 4であるT細胞を指標にした新しい２ステップの３次元DC/T共培養系を開発し、この系を用いてT細胞でのIL-4発現増強を指標に両者の識別が可能である可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

化学物質の感作性試験法には、近年、動物を使わない代替法の開発が急務となっている。感作性化学物質には、呼吸器と皮膚感作性の2種類あり、両者に対して講ずるべき危機管理対策のレベルが全く異なるにも関わらず、既存のin vitro感作性評価法では、両者を見分けることができない。また、これまでに、感作性の有害性発現経路のKey event 4のT細胞を指標にした代替試験法は開発されていない。本研究により、T細胞でのIL-4発現を指標に呼吸器と皮膚感作性を識別する樹状細胞とT細胞の3次元共培養系の開発の可能性が示唆され、さらに汎用性の高い系ができれば、産業界への影響は多大でその社会的意義も大きい。

研究成果

• [雑誌論文] IL-23p19 and CD5 antigen-like form a possible heterodimeric cytokine and contribute to experimental autoimmune encephalomyelitis development. (2021)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa H, Mizoguchi I, Orii N, Inoue S, Katahira Y, Yonteo T, Mingli X, Miyazaki T, Yoshimoto T
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 11(1) 号: 1 ページ: 5266-5266
  • DOI: 10.1038/s41598-021-84624-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interleukin-1β in peripheral monocytes is associated with seizure frequency in pediatric drug-resistant epilepsy. (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka G, Takamatsu T, Morichi S, Yamazaki T, Mizoguchi I, Ohno K, Watanabe Y, Ishida Y, Oana S, Suzuki S, Kashiwagi Y, Takata F, Sakuma H, Yoshimoto T, Kato M, Kawashima H
  • 雑誌名: J Neuroimmunol. 巻: 352 ページ: 577475-577475
  • DOI: 10.1016/j.jneuroim.2021.577475
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Microbial antigen-presenting extracellular vesicles derived from genetically modified tumor cells promote antitumor activity of dendritic cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Ito, Kikuya Sugiura, Aya Hasegawa, Wakana Ouchi, Takayuki Yoshimoto, Izuru Mizoguchi, Toshio Inaba, Katsuyuki Hamada, Masazumi Eriguchi, Yoshiyuki Koyama
  • 雑誌名: Pharmaceutics 巻: 13 号: 1 ページ: 57-69
  • DOI: 10.3390/pharmaceutics13010057
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] EBV-induced gene 3 augments IL-23Rα protein expression through a chaperone calnexin. (2020)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi I, Ohashi M, Hasegawa H, Chiba Y, Orii N, Inoue S, Kawana C, Xu M, Sudo K, Fujita K, Kuroda M, Hashimoto S, Matsushima K, and Yoshimoto T.
  • 雑誌名: J Clin Invest. 巻: 130(11) 号: 11 ページ: 6124-6140
  • DOI: 10.1172/jci122732
  • NAID: 120007052824
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] IL-12ヘテロダイマーサイトカインファミリーIL-12、IL-23、IL-35 (2020)
  • 著者名/発表者名: 片平泰弘、井上槙也、溝口 出、善本隆之
  • 雑誌名: 医学のあゆみ「サイトカインのすべて」 巻: 別冊 ページ: 53-60
• [雑誌論文] Necroptosis of intestinal epithelial cells induces type 3 innate lymphoid cell-dependent lethal ileitis. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shindo R, Ohmuraya M, Komazawa-Sakon S, Miyake S, Deguchi Y, Yamazaki S, Nishina T, Yoshimoto T, Kakuta S, Koike M, Uchiyama Y, Konishi H, Kiyama H, Mikami T, Moriwaki K, Araki K, Nakano H.
  • 雑誌名: iScience 巻: 15 ページ: 536-551
  • DOI: 10.1016/j.isci.2019.05.011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Plasmacytoid dendritic cells protect against immune-mediated acute liver injury via IL-35. (2019)
  • 著者名/発表者名: Koda Y, Nakamoto N, Chu P, Ugamura A, Teratani T, Shiba S, Taniki N, Sujino T, Miyamoto K, Mikami Y, Suzuki T, Yamaguchi A, Morikawa R, Sato K, Yoshimoto T, Kanai K.
  • 雑誌名: J Clin Invest 巻: 129(8) 号: 8 ページ: 3201-3213
  • DOI: 10.1172/jci125863
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Two cases of extremely rare primary pure squamous cell carcinoma of the breast. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoneto T, Hasumi K, Yoshimoto T, Takahashi N, Takeda Y.
  • 雑誌名: Medicine (Baltimore) 巻: 97(37) 号: 37 ページ: e12340-e12340
  • DOI: 10.1097/md.0000000000012340
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protective effects against tumors and infection by IL-27 through promotion of expansion and differentiation of hematopoietic stem cells into myeloid progenitors. (2018)
  • 著者名/発表者名: Orii N, Mizoguchi I, Chiba Y, Hasegawa H, Ohashi M, Xu M, Nagai T, Ochiai M, Mochizuki Y, Owaki T, Yoshimoto T.
  • 雑誌名: Oncoimmunology 巻: - 号: 5 ページ: e1421892-e1421892
  • DOI: 10.1080/2162402x.2017.1421892
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of myelopoiesis by proinflammatory cytokines in infectious diseases. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiba Y, Mizoguchi I, Hasegawa H, Ohashi M, Orii N, Nagai T, Sugahara M, Miyamoto Y, Xu M, Owaki T, Yoshimoto T.
  • 雑誌名: Cell. Mol. Life Sci. 巻: 75 号: 8 ページ: 1363-1376
  • DOI: 10.1007/s00018-017-2724-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interleukin-27 exerts its antitumor effects by promoting differentiation of hematopoietic stem cells to M1 macrophages. (2018)
  • 著者名/発表者名: Chiba Y, Mizoguchi I, Furusawa J, Hasegawa H, Ohashi M, Xu M, Owaki T, Yoshimoto T.
  • 雑誌名: Cancer Res. 巻: 78 号: 1 ページ: 182-194
  • DOI: 10.1158/0008-5472.can-17-0960
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] アレルギー感作性を評価する新規動物実験代替法の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 溝口 出、川名千晶、長谷川英哲、折井直子、井上槙也、村上史浩、米戸敏彦、徐 明利、善本隆之
  • 学会等名: 東京医科大学記念館ポスター発表懇談会
• [学会発表] 活性化T細胞から産生されるIL-23p19サブユニットの役割 (2020)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英哲、溝口 出、折井直子、川名千晶、井上槙也、村上史浩、米戸敏彦、徐 明利、善本隆之
  • 学会等名: 東京医科大学記念館ポスター発表懇談会
• [学会発表] ESAT-6抗原提示エクソソームによる免疫活性化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小山義之、伊藤智子、江里口正純、善本隆之、溝口 出、杉浦喜久弥、長谷川 綾、大内若菜、稲葉俊夫
  • 学会等名: 第7回日本細胞外小胞学会学術集会
• [学会発表] 美白成分による自己免疫性白斑症誘発の作用機序の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 坂本恵梨、片平泰弘、溝口 出、井上槙也、長谷川英哲、善本隆之
  • 学会等名: 第186回東京医科大学医学会総会
• [学会発表] 化粧品美白成分による白斑症誘発の作用機序の解明とそのin vitro評価法の開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 坂本恵梨、片平泰弘、井上槙也、古阪悠馬、渡邉有麻、長谷川英哲、米戸敏彦、徐 明利、溝口 出、善本隆之
  • 学会等名: 第33回日本動物実験代替法学会
• [学会発表] アレルギー感作性・誘発性を評価する新規動物実験代替法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 溝口 出、川名千晶、井上槙也、折井直子、長谷川英哲、米戸敏彦、徐 明利、善本隆之
  • 学会等名: 第8回医薬工3大学包括連携推進シンポジウム
• [学会発表] 化学物質のアレルギー感作性・誘発性を評価する新規動物実験代替法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 溝口 出、川名千晶、井上槙也、折井直子、長谷川英哲、米戸敏彦、徐 明利、善本隆之
  • 学会等名: 第32回日本動物実験代替法学会
• [学会発表] Development of a novel alternative method for evaluation of sensitizing potential and allergenicity by measuring human T cell activation and differentiation in vitro. (2019)
  • 著者名/発表者名: Mizoguchi I, Inoue S, Orii N, Hasegawa H, Xu X, Yoshimoto T.
  • 学会等名: 第48回日本免疫学会総会・学術集会
• [学会発表] Prediction of chemical respiratory and contact sensitizers by OX40L expression in dendritic cells using a novel 3D co-culture system. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, M., Mizoguchi, I., Chiba, Y., Hasegawa, H., Orii, N., Kan, S., Xu, M., Ochiai, N., Owaki, T., and Yoshimoto, T.
  • 学会等名: 東京医科大学記念館ポスター発表懇談会
• [学会発表] 新しい3次元共培養系を用いた呼吸器感作性代替法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 善本隆之、大橋美緒、長谷川英哲、折井直子、徐明利、大脇敏之、溝口 出
  • 学会等名: 第45回日本毒性学会学術年会
  • 招待講演
• [学会発表] 化学物質の呼吸器感作性in vitro評価法の開発 (2018)
  • 著者名/発表者名: 溝口 出、折井直子、長谷川英哲、善本隆之
  • 学会等名: 第6期LRI研究報告会
• [学会発表] Prediction of chemical respiratory sensitizers by OX40L expression in dendritic cells using a new 3D co-culture system. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshimoto, T., Hasegawa, H., Naoko, O., Xu, M., and Mizoguchi, I.
  • 学会等名: The 4th International Conference on Toxicity Testing Alternatives & Translational Toxicology and the 2nd Asian Congress on Alternatives.