上皮ー樹状細胞ネットワークを介したアレルギー疾患の発症機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21H02963
• 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54020:膠原病およびアレルギー内科学関連
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 中江 進 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (60450409)
• 研究分担者: 生谷 尚士 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (40513718) ; 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)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円); 2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: アレルギー / 気管支喘息 / サイトカイン / 喘息 / 皮膚炎 / マウスモデル

研究開始時の研究の概要

主要なアレルゲンであるダニやカビ、植物などのプロテアーゼが上皮細胞に作用すると、細胞死が誘導される。死んだ細胞から放出される炎症誘導因子IL-33が喘息などのアレルギー疾患の発症に関わることを明らかにしてきた。組織にはIL-33に応答する樹状細胞と応答しない樹状細胞がおり、IL-33に応答する樹状細胞がアレルギーの誘導に関わっている可能性が示唆された。そこで、IL-33に応答する樹状細胞がどのような仕組みでアレルギーを誘導するのかを明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

プロテアーゼアレルゲン（papain）によって気道上皮細胞から誘導されたIL-33は、肺内のCD11c陽性細胞からIL-17Bを誘導することが明らかになった。IL-17BとIL-25の共通な受容体であるIL-17RBを発現する細胞は、肺内ではILC2、樹状細胞及びマクロファージであった。IL-25はILC2を活性化するのに対し、IL-17BはILC2を活性化しない。一方、IL-17BはIL-17RBを発現する樹状細胞を活性化することで、papainによる気道炎症に関わることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、新たに、IL-33によって誘導されるIL-17Bの生理作用及び喘息様気道炎症の病態形成との関わりを明確にすることにより、喘息の炎症誘導に関わるサイトカインネットワーク機構の解明といった基礎免疫学の分野での学術的な意義に加え、喘息の発症のメカニズムの全容解明に貢献できることが期待される。また、その成果は、抗体医薬等の治療薬の開発といったアレルギーの予防・治療法の開発の基盤提供につながると期待される。

研究成果

• [雑誌論文] The Prostaglandin D2 Receptor CRTH2 Contributes to Airway Hyperresponsiveness during Airway Inflammation Induced by Sensitization without an Adjuvant in Mice (2024)
  • 著者名/発表者名: Hanzawa Satoshi、Sugiura Makiko、Nakae Susumu、Masuo Masahiro、Morita Hideaki、Matsumoto Kenji、Takeda Kazuyoshi、Okumura Ko、Nakamura Masataka、Ohno Tatsukuni、Miyazaki Yasunari
  • 雑誌名: International Archives of Allergy and Immunology 巻: - 号: 8 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1159/000537840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comprehensive Analysis of the Expression and Functions of Pattern Recognition Receptors in Differentiated Cytotrophoblasts Derived from Term Human Placentas (2023)
  • 著者名/発表者名: Motomura Kenichiro、Morita Hideaki、Okada Naoko、Matsuda Akio、Nakae Susumu、Fujieda Mikiya、Sago Haruhiko、Saito Hirohisa、Matsumoto Kenji
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 210 号: 10 ページ: 1552-1563
  • DOI: 10.4049/jimmunol.2300008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of human skin moisture via high-frequency spectroscopy (2023)
  • 著者名/発表者名: Kageshima Kazuki、Suto Hajime、Takei Takaya、Nakae Susumu、Komiyama Etsuko、Ikeda Shigaku
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 39 号: 6 ページ: 851-856
  • DOI: 10.1007/s44211-023-00285-w
  • 査読あり
• [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] Characterization of novel, severely immunodeficient Prkdc mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Takagi Yumie、Sudo Katsuko、Yamaguchi Sachiko、Urata Shuzo、Ohno Tatsukuni、Hirose Sachiko、Matsumoto Kiyoshi、Kuramoto Takashi、Serikawa Tadao、Yasuda Jiro、Ikutani Masashi、Nakae Susumu
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 678 ページ: 193-199
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.08.055
  • 査読あり
• [雑誌論文] A tissue-intrinsic IL-33/EGF circuit promotes epithelial regeneration after intestinal injury (2023)
  • 著者名/発表者名: Calafiore Marco、Fu Ya-Yuan、Vinci Paola、Arnhold Viktor、Chang Winston Y.、Jansen Suze A.、Egorova Anastasiya、Takashima Shuichiro、Kuttiyara Jason、Ito Takahiro、Serody Jonathan、Nakae Susumu、Turnquist Heth、van Es Johan、Clevers Hans、Lindemans Caroline A.、Blazar Bruce R.、Hanash Alan M.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 14 号: 1 ページ: 5411-5411
  • DOI: 10.1038/s41467-023-40993-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Intestinal commensal microbiota and cytokines regulate Fut2 ⁺ Paneth cells for gut defense (2022)
  • 著者名/発表者名: Kamioka Mariko、Goto Yoshiyuki、Nakamura Kiminori、Yokoi Yuki、Sugimoto Rina、Ohira Shuya、Kurashima Yosuke、Umemoto Shingo、Sato Shintaro、Kunisawa Jun、Takahashi Yu、Domino Steven E.、Renauld Jean-Christophe、Nakae Susumu、Iwakura Yoichiro、Ernst Peter B.、Ayabe Tokiyoshi、Kiyono Hiroshi
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 巻: 119 号: 3 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1073/pnas.2115230119
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regulatory T Cells Exhibit Interleukin-33-Dependent Migratory Behavior during Skin Barrier Disruption (2021)
  • 著者名/発表者名: Toyama Sumika、Moniaga Catharina Sagita、Nakae Susumu、Kurosawa Masaru、Ogawa Hideoki、Tominaga Mitsutoshi、Takamori Kenji
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 22 号: 14 ページ: 7443-7443
  • DOI: 10.3390/ijms22147443
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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
• [雑誌論文] Innate IL-17A enhances IL-33-independent skin eosinophilia and IgE response on subcutaneouspapain sensitization (2021)
  • 著者名/発表者名: Kamijo S, Hara M, Suzuki M, Nakae S, Ogawa H, Okumura K, Takai T
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 巻: 141 号: 1 ページ: 105-113.e14
  • DOI: 10.1016/j.jid.2020.05.088
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental mouse models of ragweed- and papain-induced allergic conjunctivitis. (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsuda A, Hirakata T, Asada Y
  • 雑誌名: Method in Molecular Biology 巻: 2223 ページ: 133-149
  • DOI: 10.1007/978-1-0716-1001-5_10
  • ISBN: 9781071610008, 9781071610015
  • 査読あり
• [雑誌論文] New insights into human atopic dermatitis provided by mouse models (2021)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto Kenji、Morita Hideaki、Nakae Susumu
  • 雑誌名: Journal of Allergy and Clinical Immunology 巻: 148 号: 3 ページ: 722-724
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2021.07.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct platelet adhesion potentiates group 2 innate lymphoid cell functions (2021)
  • 著者名/発表者名: Orimo Keisuke, et.al
  • 雑誌名: Allergy 巻: 77 号: 3 ページ: 843-855
  • DOI: 10.1111/all.15057
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 上皮細胞由来のサイトカインとアレルギー疾患 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中江 進
  • 学会等名: 第9回日本アレルギー学会関東地方会
  • 招待講演
• [学会発表] DAMPとアレルギー疾患 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中江 進
  • 学会等名: 第４回日本喘息学会総会学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] IL-17ファミリーと皮膚炎 モデルマウスからの知見 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中江 進
  • 学会等名: 第75回日本皮膚科学会西部支部学術大会
  • 招待講演
• [学会発表] 炎症の起点「上皮細胞とサイトカイン」 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中江 進
  • 学会等名: 第72回アレルギー学会
  • 招待講演
• [学会発表] 上皮細胞由来のサイトカインと皮膚炎 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中江 進
  • 学会等名: 第85回日本インターフェロン・サイトカイン学会学術集会・シンポジウム
• [学会発表] 環境微粒子キチンに対する生体応答機構の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中江 進、新江 賢
  • 学会等名: 第94回日本生化学会大会・ワークショップ
• [図書] アロスエルゴン Vol.2 No.1 アレルギーの主役？脇役？：上皮細胞と免疫細胞のクロストークに着目して (2022)
  • 著者名/発表者名: 大野建州、中江 進
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: クリニコ出版
  • ISBN: 9784910396200