ゲノム編集を用いた多発性硬化症におけるケモカインCCL20とCCL9の機能解明

• 研究課題/領域番号: 20K16499
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分51030:病態神経科学関連
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 佐知 望美 大分大学, 医学部, 技術専門職員 (90777468)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ケモカイン / 多発性硬化症 / CCL20 / CCR6 / CCL9 / 病態モデルマウス / ゲノム編集マウス / CCR1 / ケモカインCCL20 / ケモカインCCL9

研究開始時の研究の概要

難治性自己免疫疾患の多発性硬化症の発症には、炎症性のTh17細胞や抗炎症性のTreg細胞などのヘルパーT細胞が重要な役割を果たす。これらの細胞の中枢神経系内の病巣への集積は、アストロサイトが分泌する細胞走化性因子であるケモカインによって制御されているが、その詳細は不明である。本研究は、ケモカインCCL20及びCCL9に着目し、ゲノム編集技術で独自に作製した遺伝子欠損マウスに多発性硬化症を実験的に誘発して細胞局在や病態スコアを解析し、これらケモカインの病態形成における役割を解明するものである。

研究成果の概要

多発性硬化症におけるケモカインCCL20とCCL9の生理的役割を解明するため、ゲノム編集により近交系のCCL20、CCL9およびCCR6欠損マウスを作製し、実験的自己免疫性脳脊髄炎を誘導したところ、野生型マウスと同等以上の症状を呈した。特に、CCL20/CCR6欠損はTh17細胞やTreg細胞の中枢神経系への浸潤に影響を及ぼさず、CCL20/CCR6は病態発症に必ずしも必要ではないことが明らかとなり、他のケモカインによって代償されている可能性が示唆された。本研究により、今回初めてCCL20の生理的役割が示されたと同時に、長らく議論されていたCCR6の本疾患における役割に一定の結論が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ケモカインによる白血球遊走の理解は、ダイナミックな免疫システムの全容を捉える上で不可欠である。近年、リンパ球のホーミングや遊走に関連した分子を標的とした自己免疫疾患の治療薬の開発が進められている。例えば、α4インテグリン阻害薬が多発性硬化症や潰瘍性大腸炎の治療に用いられている。今後の自己免疫疾患の治療薬開発にケモカインによる免疫制御機構の理解が必須であると考えられるが、多発性硬化症におけるCCL20/CCR6の生理的役割を明確にした本研究成果は、ケモカインに対する洞察を深める重要な知見であり、その学術的および社会的意義は大きい。

研究成果

• [雑誌論文] CCL20/CCR6 chemokine signaling is not essential for pathogenesis in an experimental autoimmune encephalomyelitis mouse model of multiple sclerosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Sachi Nozomi、Kamiyama Naganori、Saechue Benjawan、Ozaka Sotaro、Dewayani Astri、Ariki Shimpei、Chalalai Thanyakorn、Soga Yasuhiro、Fukuda Chiaki、Kagoshima Yomei、Ekronarongchai Supanuch、Kobayashi Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 641 ページ: 123-131
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.11.088
  • 査読あり
• [雑誌論文] GM-CSF-producing CCR2+ CCR6+ Th17 cells are pathogenic in dextran sodium sulfate-induced colitis model in mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Ariki Shimpei、Ozaka Sotaro、Sachi Nozomi、Chalalai Thanyakorn、Soga Yasuhiro、Fukuda Chiaki、Kagoshima Yomei、Ekronarongchai Supanuch、Mizukami Kazuhiro、Kamiyama Naganori、Murakami Kazunari、Kobayashi Takashi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 28 号: 4 ページ: 267-276
  • DOI: 10.1111/gtc.13008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] TRAF6 signaling pathway in T cells regulates anti-tumor immunity through the activation of tumor specific Th9 cells and CTLs (2022)
  • 著者名/発表者名: Dewayani Astri、Kamiyama Naganori、Sachi Nozomi、Ozaka Sotaro、Saechue Benjawan、Ariki Shimpei、Goto Mizuki、Chalalai Thanyakorn、Soga Yasuhiro、Fukuda Chiaki、Kagoshima Yomei、Maekawa Yoichi、Kobayashi Takashi
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 613 ページ: 26-33
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Saireito, a Japanese herbal medicine, alleviates leaky gut associated with antibiotic-induced dysbiosis in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Ozaka S、Sonoda A、Ariki S、Minata M、Kamiyama N、Hidano S、Sachi N、Ito K、Kudo Y、Dewayani A、Chalalai T、Ozaki T、Soga Y、Fukuda C、Mizukami K、Ishizawa S、Nishiyama M、Fujitsuka N、Mogami S、Kubota K、Murakami K、Kobayashi T
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 17 号: 6 ページ: e0269698-e0269698
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0269698
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Comprehensive lipidomics of lupus-prone mice using LC-MS/MS identifies the reduction of palmitoylethanolamide that suppresses TLR9-mediated inflammation. (2022)
  • 著者名/発表者名: Ozaki T, Kamiyama N, Saechue B, Soga Y, Gotoh R, Nakayama T, Fukuda C, Dewayani A, Chalalai T, Ariki S, Ozaka S, Sonoda A, Hirose H, Gendo Y, Noguchi K, Sachi N, Hidano S, Maeshima K, Gotoh K, Masaki T, Ishii K, Osada Y, Shibata H, Kobayashi T
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 27 号: 7 ページ: 493-504
  • DOI: 10.1111/gtc.12944
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of the Prevalence and Species of <i>Anisakis</i> nematode in Sekisaba, <i>Scomber japonicus</i> Caught in Coastal Waters off Saganoseki, Oita in Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Hidano Shinya、Mizukami Kazuhiro、Yahiro Takaaki、Shirakami Kohei、Ito Hideyuki、Ozaka Sotaro、Ariki Shimpei、Saechue Benjawan、Dewayani Astri、Chalalai Thanyakorn、Soga Yasuhiro、Goto Mizuki、Sonoda Akira、Ozaki Takashi、Sachi Nozomi、Kamiyama Naganori、Nishizono Akira、Murakami Kazunari、Kobayashi Takashi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Infectious Diseases 巻: 74 号: 5 ページ: 387-391
  • DOI: 10.7883/yoken.JJID.2020.859
  • NAID: 130008090913
  • ISSN: 1344-6304, 1884-2836
  • 年月日: 2021-09-30
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Protease inhibitory activity of secretory leukocyte protease inhibitor ameliorates murine experimental colitis by protecting the intestinal epithelial barrier (2021)
  • 著者名/発表者名: Ozaka S, Sonoda A, Ariki S, Kamiyama N, Hidano S, Sachi N, Ito K, Kudo Y, Minata M, Saechue B, Dewayani A, Chalalai T, Soga Y, Takahashi Y, Fukuda C, Mizukami K, Okumura R, Kayama H, Murakami K, Takeda K, Kobayashi T.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 26 号: 10 ページ: 807-822
  • DOI: 10.1111/gtc.12888
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a portable reverse transcription loop‐mediated isothermal amplification system to detect the E1 region of Chikungunya virus in a cost‐effective manner (2020)
  • 著者名/発表者名: Saechue Benjawan、Kamiyama Naganori、Fukuda Chiaki、Watanabe Kei、Soga Yasuhiro、Goto Mizuki、Dewayani Astri、Ariki Shimpei、Hirose Haruna、Ozaka Sotaro、Sachi Nozomi、Hidano Shinya、Shirin Tahmina、Mondal Dinesh、Murakami Kazunari、Kobayashi Takashi
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 9 号: 9 ページ: 615-625
  • DOI: 10.1111/gtc.12797
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Physiological function of chemokine CCL20 and its receptor CCR6 in multiple sclerosis in mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Sachi, Naganori Kamiyama, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Thanyakorn Chalalai, Yomei Kagoshima, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Zika virus induces pathogenic T cell-attracting chemokines in the central nervous system and exacerbates experimental autoimmune encephalomyelitis (2022)
  • 著者名/発表者名: Naganori Kamiyama, Thanyakorn Chalalai, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Yomei Kagoshima, Nozomi Sachi, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Secretory leukocyte protease inhibitor ameliorates murine experimental colitis by protecting the intestinal epithelial barrier (2022)
  • 著者名/発表者名: Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Yomei Kagoshima, Naganori Kamiyama, Nozomi Sachi, Thanyakorn Chalalai, Astri Dewayani, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Physiological relevance of TRAF6 signaling in dendritic cells in controlling C. rodentium infection (2022)
  • 著者名/発表者名: Thanyakorn Chalalai, Naganori Kamiyama, Shimpei Ariki, Sotaro Ozaka, Nozomi Sachi, Yomei Kagoshima, Ryu Okumura, Kiyoshi Takeda, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Identification of pathogenic Th17 cells in gastrointestinal tract using chemokine receptor deficient mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimpei Ariki, Sotaro Ozaka, Nozomi Sachi, Yomei Kagoshima, Thanyakorn Chalalai, Naganori Kamiyama, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Functional analysis of chemokine receptor CCR2 in a murine congenital toxoplasmosis model (2022)
  • 著者名/発表者名: Noganori Kamiyama, Nozomi Sachi, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Thanyakorn Chalalai, Yasuhiro Soga, Chiaki Fukuda, Yomei Kagoshima, Supanuch Ekronarongchai, Masahiro Yamamoto, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第15回寄生虫感染免疫研究会
• [学会発表] Secretory leukocyte protease inhibitor ameliorates experimental colitis by protecting the intestinal epithelial barrier (2022)
  • 著者名/発表者名: Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Naganori Kamiyama, Yomei Kagoshima, Nozomi Sachi, Thanyakorn Chalalai, Yasuhiro Soga, Kazuhiro Mizukami, Kazunari Murakami, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第12回 癌・炎症と抗酸化研究会
• [学会発表] 樹状細胞におけるTRAF6シグナルがCitrobacter rodentium感染性腸炎に与える役割. (2021)
  • 著者名/発表者名: 望月晶子, Thanyakorn chalalai1, 伊藤加奈子, 有木 晋平, 小坂聡太郎, 佐知望美, 神山長慶, 小林隆志.
  • 学会等名: 第11回 癌・炎症と抗酸化研究会(CIA研究会).
• [学会発表] Zika virus induces Th17 cell-attracting chemokines in the central nervous system and exacerbates neurological disorders. (2021)
  • 著者名/発表者名: Naganori Kamiyama, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Chalalai Thanyakorn, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Chiaki Fukuda, Yasuhiro Soga, Mizuki Minata, Nozomi Sachi, Shinya Hidano, Takashi Kobayashi.
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 柴苓湯はマウスにおいて抗菌薬によるdysbiosisに起因するLeaky gutを軽減する. (2021)
  • 著者名/発表者名: 小坂聡太郎, 有木晋平, 皆田美月, 神山長慶，佐知望美，Benjawan Saechue，Astri Dewayani, Thanyakorn Chalalai, 曽我泰裕, 福田千瑛, 水上一弘, 村上和成, 小林隆志.
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 大建中湯のSLPI発現増強を介した腸管保護作用の解析. (2021)
  • 著者名/発表者名: 皆田美月, 小坂聡太郎, 有木晋平, 神山長慶, 佐知望美, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Thanyakorn Chalalai, 曽我泰裕, 福田千瑛, 水上一弘, 村上和成, 小林隆志.
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Verification of T cell inhibitory effect of lipid mediator Oleylethanolamide (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Soga, Naganori Kamiyama, Takashi Ozaki, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Nozomi Sachi, Sotaro Ozaka, Shinpei Ariki, Thanyakorn Chalalai, Chiaki Fukuda, Takashi Kobayash
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] "Identification of a responsible amino acid in prME protein for cell entry of Zika virus using single-round infectious particles (SRIPs)" (2021)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Fukuda, Naganori Kamiyama, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Chalalai Thanyakorn, Sotaro Ozaka, Shinpei Ariki, Yasuhiro Soga, Mizuki Minata, Nozomi Sachi, Shinya Hidano, Ryosuke Suzuki,Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] T細胞特異的TRAF6欠損マウスを用いた腸管におけるnon-pathogenic Th17細胞に関する研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 有木晋平, 小坂聡太郎, 神山長慶, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Thanyakorn Chalalai, 佐知望美, 曽我泰裕, 福田千瑛, 水上一弘, 村上和成, 小林隆志
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] TRAF6 regulates Th9 cells and cytotoxic T lymphocytes in tumor immunity (2021)
  • 著者名/発表者名: Astri Dewayani, Naganori Kamiyama, Shinya Hidano, Nozomi Sachi, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Benjawan Saechue, Yasuhiro Soga, Thanyakorn Chalalai, Chiaki Fukuda, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] CCL20欠損マウスを用いた多発性硬化症の発症におけるCCL20の機能解析 Analysis of the role of CCL20 in the development of multiple sclerosis using CCL20-deficient mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Nozomi Sachi, Naganori Kamiyama, Benjawan Saechue, Sotaro Ozaka, Astri Dewayani, Shimpei Ariki, Thanyakorn Chalalai, Yasuhiro Soga, Chiaki Fukuda, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] C.rodentium感染における樹状細胞におけるTRAF6シグナルの役割 (2021)
  • 著者名/発表者名: Thanyakorn Chalala, Naganori Kamiyama, Shinya Hidano, Nozomi Sachi, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Benjawan Saechue, Yasuhiro Soga, Astri Dewayani, Chiaki Fukuda, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第44回日本分子生物学会年会
• [学会発表] TRAF6 promotes the migration of Th17 cells into the CNS by regulating CCR6 expression in experimental autoimmune encephalomyelitis mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Naganori Kamiyama, Benjawan Saechue, Astri Dewayani, Chalalai Thanyakorn, Sotaro Ozaka, Shinpei Ariki, Yasuhiro Soga, Mizuki Goto, Nozomi Sachi, Shinya Hidano, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会
• [学会発表] TRAF6 Signaling in Th9 cells Regulates Anti-Tumor Immune Response (2020)
  • 著者名/発表者名: Astri Dewayani, Naganori Kamiyama, Shinya Hidano, Nozomi Sachi, Sotaro Ozaka, Shimpei Ariki, Benjawan Saechue, Mizuki Goto, Yasuhiro Soga, Thanyakorn Chalalai, Takashi Kobayashi
  • 学会等名: 第43回日本分子生物学会年会