ゲノム編集マウスを用いたケモカインCCL20の炎症性腸疾患における役割の解明

• 研究課題/領域番号: 20K17025
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分53010:消化器内科学関連
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 有木 晋平 大分大学, 医学部, 医員 (40849634)
• 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: ケモカイン / 炎症性腸疾患 / ゲノム編集マウス / 疾患モデルマウス / CCL20 / CCR6 / CCR2

研究開始時の研究の概要

炎症性腸疾患（IBD）は原因不明で再燃寛解を繰り返し慢性的に経過する難治性疾患である。近年Th17細胞、Treg細胞という新しいT細胞サブセットが見出され、IBDの病態形成との関係が指摘されている。Th17細胞、Treg細胞はケモカイン受容体CCR6を発現しており、細胞遊走因子であるケモカインCCL20に誘引されて組織へ集積してくるが、IBD病態形成に関するCCL20の生理学的役割は不明である。本研究では、当講座で作製したCCL20欠損マウスを用いて、定常状態におけるCCL20の腸管組織の恒常性に果たす生理学的役割を解明し、IBD病態モデルを作製および解析しCCL20の病態学的役割も解明する。

研究成果の概要

炎症生腸疾患におけるケモカインやケモカイン受容体の生理的役割を解明するため、ゲノム編集によりCCL20、CCR2およびCCR6欠損マウスを作製し、DSS誘導腸炎を解析したところ、全ての変異マウスの腸炎は野生型マウスと比べ悪化した。腸炎誘導後のパイエル板で、CCL20欠損マウスのCD4+T細胞の割合は野生型マウスと比べ減少していた。一方、CCR2/CCR6二重欠損マウスを作製したところ腸炎は逆に軽減した。大腸粘膜固有層のCCR2+CCR6+Th17細胞がGM-CSFを高産生することを見出し、この炎症性Th17細胞の遊走が腸炎の病態形成に重要であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダイナミックな免疫システムを理解するためには、白血球遊走を司るケモカインの役割を解明する必要がある。これまで、多発性硬化症や潰瘍性大腸炎の治療にα4インテグリン阻害薬が開発されており、今後もリンパ球のホーミングや遊走に関連した分子標的薬の開発が益々盛んになると考えられる。従って、ケモカインによる免疫制御機構の理解が自己免疫疾患の治療薬開発には欠かせないが、本研究により炎症性腸疾患におけるCCL20/CCR6およびCCR2の役割を分子生物学的手法を用いて個体レベルで明らかになったことは、学術的および社会的に意義が大きいと言える。

研究成果

• [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] 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] 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] Acute pancreatitis soon after COVID-19 vaccination (2022)
  • 著者名/発表者名: Ozaka Sotaro、Kodera Takamoto、Ariki Shimpei、Kobayashi Takashi、Murakami Kazunari
  • 雑誌名: Medicine 巻: 101 号: 2 ページ: e28471-e28471
  • DOI: 10.1097/md.0000000000028471
  • 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] Monomorphic epitheliotropic intestinal T-cell lymphoma presenting as melena with long-term survival: A case report and review of literature (2021)
  • 著者名/発表者名: Ozaka Sotaro、Inoue Kunimitsu、Okajima Tomoya、Tasaki Takako、Ariki Shimpei、Ono Hideki、Ando Takeaki、Daa Tsutomu、Murakami Kazunari
  • 雑誌名: World Journal of Gastroenterology 巻: 27 号: 38 ページ: 6501-6510
  • DOI: 10.3748/wjg.v27.i38.6501
  • 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] 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] 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] 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] 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] 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 (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] 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] 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] 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] 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] 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, Shimpei 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, Shimpei 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] 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 chalalai, 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] マウス腸炎モデルを用いた大建中湯のSLPI発現を介した腸管保護作用の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小坂聡太郎, 皆田美月, 有木晋平, 水上一弘, 神山長慶, 小林隆志, 村上和成.
  • 学会等名: 第29回日本消化器関連学会週間 (JDDW 2021)
• [学会発表] 上部消化管出血を契機に診断され長期生存している単形性上皮向性腸管T細胞リンパ腫の1例 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小坂聡太郎, 井上邦光, 岡嶋智也, 田崎貴子, 有木晋平, 小野英樹, 村上和成.
  • 学会等名: 第111回日本消化器内視鏡学会九州支部例会
• [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, Shimpei 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
• [学会発表] 抗生物質起因性大腸炎マウスモデルに対する柴苓湯の有効性の解明 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小坂 聡太郎, 園田 光, 有木 晋平, 水上 一弘, 村上 和成
  • 学会等名: 第106回日本消化器病学会総会
• [学会発表] DSS腸炎モデルを用いたSLPIの結腸における生理的機能の解析 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小坂 聡太郎, 有木 晋平, 園田 光, 神山 長慶, 飛彈野 真也, 水上 一弘, 小林 隆志, 村上 和成
  • 学会等名: 第28日本消化器関連学会週間(JDDW) 第62回日本消化器病学会大会