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動的な生体リンパ器官組織微小領域からの生細胞回収/広域網羅解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K22528
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分49:病理病態学、感染・免疫学およびその関連分野
研究機関新潟大学

研究代表者

片貝 智哉  新潟大学, 医歯学系, 教授 (00324682)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード細胞単離 / ストローマ細胞 / 組織スライス / 生体イメージング / 免疫細胞 / リンパ節 / 生細胞回収 / 免疫組織システム / ライブイメージング
研究開始時の研究の概要

免疫器官は膨大な数の免疫細胞が活発に移動し複雑な相互作用が進む臓器である。これは細胞が時空間的に統制されていることを示唆するが、その理解はあまり進んでいない。現在の研究技術では、狭い範囲の細胞の動きや性質と広い範囲の位置情報の取得の両立が難しいが、免疫器官を包括的に理解するためにはこれらを可能にする技術革新が必要である。本研究では、組織微小領域から生細胞を回収し、1細胞解析と広域情報を網羅的に調べるシステムを構築する。

研究成果の概要

免疫応答の根幹を担うリンパ節の時空間的な細胞間相互作用を明らかにするために、マウスのリンパ節から組織スライスを作成し、微小組織領域の細胞集団を効率的に回収する方法を探った。その結果、組織スライスの上下を樹脂薄層フィルムで覆い、実体顕微鏡下において微小生検トレパンを用いて円形に打ち抜くことにより、安定して微小領域の組織片を回収する手法を確立した。また、微小組織片をコラゲーナーゼおよびDNアーゼにより消化し、細胞を単離することに成功したほか、細胞を蛍光抗体染色した後にフローサイトメトリー解析を行い、組織領域によって予想どおりの免疫細胞サブセットの比率となっていることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、臓器の微細構造に関する理解は進んできているが、多くは固定した薄切標本を用いた観察や、観察可能な範囲に限定した一部の生体観察に基づく。一方、構造の空間的な位置情報を保ったまま生きた細胞を回収することは未だ容易ではない。また、免疫細胞の移動や分子過程が明らかになる一方、臓器ごとに免疫系の性質や挙動は大きく異なり、組織の場や局所環境を理解することが重要である。特にリンパ器官の動的・変動的な性状はそれを阻んでいる。本研究で確立された手法は、ダイナミックな臓器の生理的機能の解析とともに、幅広い臓器にも適応可能で、構造や機能、疾患に伴う病理的な組織変容を明らかにするための有用な方法となる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書

研究成果

(25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Kantonsspital, St.Gallen(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Yin and Yang Roles of B lymphocytes in Solid Tumors: Balance between antitumor immunity and immune tolerance/immunosuppression in tumor-draining lymph nodes2023

    • 著者名/発表者名
      Katakai T
    • 雑誌名

      Front Oncol

      巻: 13 ページ: 1088129-1088129

    • DOI

      10.3389/fonc.2023.1088129

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Micro- and Macro-Anatomical Frameworks of Lymph Nodes Indispensable for the Lymphatic System Filtering Function2022

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Madoka、Nakajima Shihori、Kobayashi Daichi、Tomii Koichi、Li Nan-Jun、Watarai Tomoya、Suzuki Ryo、Watanabe Satoshi、Kanda Yasuhiro、Takeuchi Arata、Katakai Tomoya
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 10 ページ: 902601-902601

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.902601

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tas2R signaling enhances mouse neutrophil migration via a ROCK-dependent pathway2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Daichi、Watarai Tomoya、Ozawa Madoka、Kanda Yasuhiro、Saika Fumihiro、Kiguchi Norikazu、Takeuchi Arata、Ikawa Masahito、Matsuzaki Shinsuke、Katakai Tomoya
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 13 ページ: 973880-973880

    • DOI

      10.3389/fimmu.2022.973880

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extracellular ATP Limits Homeostatic T Cell Migration Within Lymph Nodes2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Daichi、Sugiura Yuki、Umemoto Eiji、Takeda Akira、Ueta Hisashi、Hayasaka Haruko、Matsuzaki Shinsuke、Katakai Tomoya、Suematsu Makoto、Hamachi Itaru、Yegutkin Gennady G.、Salmi Marko、Jalkanen Sirpa、Miyasaka Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 786595-786595

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.786595

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lymph node stromal cells: diverse meshwork structures weave functionally subdivided niches2021

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, A., Ozawa, M., Cui, G., Ikuta, K., and Katakai, T.
    • 雑誌名

      Curr. Top. Microbiol. Immunol.

      巻: 434 ページ: 103-121

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86016-5_5

    • ISBN
      9783030860158, 9783030860165
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motility Dynamics of T Cells in Tumor-Draining Lymph Nodes: A Rational Indicator of Antitumor Response and Immune Checkpoint Blockade2021

    • 著者名/発表者名
      Kanda Yasuhiro、Okazaki Taku、Katakai Tomoya
    • 雑誌名

      Cancers

      巻: 13 号: 18 ページ: 4616-4616

    • DOI

      10.3390/cancers13184616

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arf1 and Arf6 Synergistically Maintain Survival of T Cells during Activation2020

    • 著者名/発表者名
      Sumiyoshi Mami、Kotani Yui、Ikuta Yuki、Suzue Kazutomo、Ozawa Madoka、Katakai Tomoya、Yamada Taketo、Abe Takaya、Bando Kana、Koyasu Shigeo、Kanaho Yasunori、Watanabe Toshio、Matsuda Satoshi
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 206 号: 2 ページ: 366-375

    • DOI

      10.4049/jimmunol.2000971

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transdermal entry of yeast components elicits transient B cell-associated responses in skin-draining lymph nodes2020

    • 著者名/発表者名
      Rahman Md. Azizur、Kanda Yasuhiro、Ozawa Madoka、Kawamura Toshihiko、Takeuchi Arata、Katakai Tomoya
    • 雑誌名

      Cellular Immunology

      巻: 355 ページ: 104159-104159

    • DOI

      10.1016/j.cellimm.2020.104159

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] S100A4 Protein Is Essential for the Development of Mature Microfold Cells in Peyer’s Patches2019

    • 著者名/発表者名
      Kunimura K, Sakata D, Tun X, Uruno T, Ushijima M, Katakai T, Shiraishi A, Aihara R, Kamikaseda Y, Matsubara K, Kanegane H, Sawa S, Eberl G, Ohga S, Yoshikai Y, Fukui Y.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 29 号: 9 ページ: 2823-2834

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.10.091

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fasting-Refeeding Impacts Immune Cell Dynamics and Mucosal Immune Responses2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai M、Noguchi R、Takahashi D、Morikawa T、Koshida K、Komiyama S、Ishihara N、Yamada T、Kawamura YI.、Muroi K、Hattori K、Kobayashi N、Fujimura Y、Hirota M、Matsumoto R、Aoki R、Tamura-Nakano M、Sugiyama M、Katakai T、Sato S、Takubo K、Dohi T、Hase K
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 178 号: 5 ページ: 1072-1087

    • DOI

      10.1016/j.cell.2019.07.047

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel Targeting to XCR1+ Dendritic Cells Using Allogeneic T Cells for Polytopical Antibody Responses in the Lymph Nodes2019

    • 著者名/発表者名
      Kitazawa Yusuke、Ueta Hisashi、Sawanobori Yasushi、Katakai Tomoya、Yoneyama Hiroyuki、Ueha Satoshi、Matsushima Kouji、Tokuda Nobuko、Matsuno Kenjiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 10 ページ: 1195-1195

    • DOI

      10.3389/fimmu.2019.01195

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Micro- and macro-anatomical frameworks oof lymph nodes for filtering lymph-borne substances2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katakai, Madoka Ozawa, Shihori Nakajima
    • 学会等名
      第51回 日本免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスリンパ節の辺縁-髄洞接続帯に限局した髄洞マクロファージによるリンパフィルター機能2021

    • 著者名/発表者名
      片貝智哉
    • 学会等名
      第45回日本リンパ学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Medullary sinus macrophages at the subcapsular-medullary sinus border/barrier (SMB) of lymph nodes play a pivotal role in lymph fluid filtering2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katakai, Madoka Ozawa
    • 学会等名
      第50回日本免疫学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] The battle of two singularities: Immune response vs. Tumorigenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katakai
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リンパ節のフィルター/免疫センサー機能を支える組織・細胞基盤2020

    • 著者名/発表者名
      片貝智哉
    • 学会等名
      第44回日本リンパ学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stromal cell diversity in lymph nodes.2020

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katakai
    • 学会等名
      Keystone Symposia “Stromal Cells in Immunity and Disease” (Invited speaker), Feb. 21. 2020. Victoria, Canada.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The battle of two singularities: Tumor vs. Immune system.2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Katakai
    • 学会等名
      ICSB2019 (The 20th International Conference on Systems Biology), Satellite Workshop “Singularity Biology: small elements change the function of the whole systems” Oct. 31, 2019, Okinawa, Japan.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Newly supplied B cells from blood migrate to follicular area though deep cortex periphery within lymph node.2019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi A, Ozawa M, Kanda Y, Katakai T.
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology, Dec. 11, 2019, Hamamatsu.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Rapid response to lymph-borne antigen accumulated in the lymph node medulla.2019

    • 著者名/発表者名
      Katakai T, Ozawa M, Takeuchi A, Kanda Y.
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology, Dec. 11, 2019, Hamamatsu.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Involvement of stromal cells in promoting lymph node metastasis of cancer cells.2019

    • 著者名/発表者名
      Kanda Y, Takeuchi A, Ozawa M, Okazaki T, Katakai T.
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Japanese Society for Immunology, Dec. 13, 2019, Hamamatsu.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学大学院医歯学総合研究科 免疫・医動物学分野

    • URL

      https://www.med.niigata-u.ac.jp/zoo/welcome.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学大学院医歯学総合研究科 免疫・医動物学分野

    • URL

      https://www.med.niigata-u.ac.jp/zoo/welcome.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 新潟大学 大学院医歯学総合研究科・医学部医学科 免疫・医動物学分野

    • URL

      https://www.med.niigata-u.ac.jp/zoo/welcome.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-01-30  

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