環境塵中の界面活性剤がアレルギー疾患の発症へ与える影響の解明

• 研究課題/領域番号: 20H01622
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分08030:家政学および生活科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 森田 英明 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 免疫アレルギー・感染研究部, 室長 (90365320)
• 研究分担者: 大矢 幸弘 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, アレルギーセンター, センター長 (80392512)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円); 2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 界面活性剤 / 気管支喘息 / 環境塵 / アレルギー / 埃

研究開始時の研究の概要

疫学研究から衛生的な環境になったことがアレルギー疾患数の増加に繋がっている可能性が示唆されているが、そのメカニズムは不明な点が多い。衛生的な環境を作り出す契機一つとして合成洗剤の一般家庭への普及が挙げられるが、興味深いことに、アレルギー疾患の有病率の増加はこの合成洗剤が爆発的に普及した時期と一致している。そこで本研究では、環境塵中に界面活性剤が高濃度に存在する場所の特定、アレルギー性炎症惹起につながる界面活性剤の種類の同定、コホート研究を用いた環境塵中の界面活性剤の濃度とアレルギー疾患発症の関連性の検証を通じて、環境塵中の界面活性剤のアレルギー疾患発症への関与の詳細を明らかにすることを目指す。

研究成果の概要

家庭用合成洗剤をマウスに吸入させると、喘息様好酸球性気道炎症が誘導されることを見出した。また、合成洗剤の含有成分のうち、界面活性剤が好酸球性気道炎症の誘導に関与していることを見出した。合成洗剤が気道上皮細胞におけるIL-33の発現増強を誘導すること、IL-33が2型自然リンパ球（ILC2）を活性化し2型サイトカインの産生誘導することにより、好酸球性気道炎症が惹起されることを見出した。更に、生活環境中における界面活性剤の存在を検討するため、家屋内の種々の場所から細塵を採取し、塵中の界面活性剤の濃度を測定したところ、収集できたすべての塵の中から一定度の界面活性剤の活性が検出された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近代化に伴いアレルギー疾患の患者数が増加した理由として、衛生的な環境となったことにより幼少期に微生物への曝露が減少したことが原因とする衛生仮説が広く知られている。一方で近年、人間の体が外界と接する部分に存在する細胞（上皮細胞）のバリア機能が、外的/内的要因を含む何かしらの要因で障害されることがアレルギー疾患の発症につながるという「上皮バリア仮説」が提唱されている。本研究は、環境中に存在する合成洗剤を始めとする界面活性剤が、上皮細胞の破壊を介して喘息様気道炎症を誘導することを世界で初めて明らかにした研究であり、この上皮バリア仮説を裏付ける結果となり、非常に大きな学術的、社会的意義を有している。

研究成果

• [国際共同研究] SIAF, University of Zurich(スイス)
• [国際共同研究] SIAF, University of Zurich(スイス)
• [雑誌論文] Laundry detergents and surfactants induced eosinophilic airway inflammation by increasing IL-33 expression and activating ILC2s (2023)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Orimo K, Kubo T, Tamari M, Yamada A, Motomura K, Sugiyama H, Matsuoka R, Nagano N, Hayashi Y, Arae K, Hara M, Ikutani M, Fukuie T, Sudo K, Matsuda A, Ohya Y, Fujieda S, Saito H, Nakae S, Matsumoto K, Akdis CA, Morita H.
  • 雑誌名: Allergy 巻: - 号: 7 ページ: 1878-1892
  • DOI: 10.1111/all.15762
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Immune checkpoint molecules on ILC2s as potential therapeutic targets for allergic diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Morita, Hirohisa Saito, Kenji Matsumoto
  • 雑誌名: Journal of Allergy and Clinical Immunology 巻: 149 号: 1 ページ: 60-62
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2021.10.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allergic Rhinitis: What Do We Know About Allergen-Specific Immunotherapy? (2021)
  • 著者名/発表者名: Tadech Boonpiyathad, Mongkol Lao-Araya, Chirawat Chiewchalermsri, Sasipa Sangkanjanavanich, Hideaki Morita
  • 雑誌名: Frontier Allergy 巻: -
  • DOI: 10.3389/falgy.2021.747323
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Characteristics of tissue-resident ILCs and their potential as therapeutic targets in mucosal and skin inflammatory diseases (2021)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Orimo, Masato Tamari, Hirohisa Saito, Kenji Matsumoto, Susumu Nakae, Hideaki Morita
  • 雑誌名: Allergy 巻: - 号: 11 ページ: 3332-3348
  • DOI: 10.1111/all.14863
  • 査読あり
• [学会発表] Environmental factors trigger allergic inflammation through disruption/activation of epithelial cells (2022)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Morita, Kenji Matsumoto
  • 学会等名: The 51st Annual Meeting of The Japanese Society of Immunology
  • 招待講演
• [学会発表] Role of innate immunity in allergic diseases (2022)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Morita
  • 学会等名: Asia Pacific Academy of Pediatric Allergy, Respirology&Immunology 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Inhaled laundry detergents induce eosinophilic airway inflammation through IL-33 and ILC2 activation (2022)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Morita
  • 学会等名: EAACI Summer Symposium on Epithelial Barriers and Microbiome
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 乳児期の免疫機構とアレルギー疾患発症予防戦略 (2021)
  • 著者名/発表者名: 森田英明、斎藤博久、松本健治
  • 学会等名: 第70回日本アレルギー学会学術大会
  • 招待講演
• [備考] プレスリリース 洗剤に含まれる界面活性剤が喘息様気道炎症を誘導するメカニズムを解明
  • URL: https://www.ncchd.go.jp/press/2023/0516.html