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発光レポーター遺伝子導入マウスによる潰瘍性大腸炎の発症部位と病態進展過程の解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K07917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

入江 厚  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 講師 (30250343)

研究分担者 竹田 直樹  熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 助教 (90304998)
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 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード潰瘍性大腸炎 / 炎症性腸疾患 / 小胞体ストレス / HLA-DR / トランスジェニックマウス / 動物モデル / 発光レポーター / Akaluc / ERAI / HLA / モデルマウス
研究開始時の研究の概要

申請者らが樹立したHLA-DR4のトランスジェニックマウス(HLA-DR4tgm)のホモ接合体は、潰瘍性大腸炎様の炎症性腸疾患を自然発症する。これまでの研究からこの疾患の病因には、HLA-DR4分子の過剰発現による小胞体ストレスと、ある種の常在腸内細菌が関与することが示された。本研究は大腸特異的に小胞体ストレスを検出する発光レポーター遺伝子を導入したHLA-DR4tgm のホモ接合体を樹立し、これに培養した起因菌を投与して、発症部位ならびに病態の進展過程を発光により経時的に特定し、ビジュアルでより精密な大腸炎の病態解析を試み、UCの予防法・治療法開発に必要な知見を得ることを目指す。

研究成果の概要

申請者らが樹立したHLA-DR4tgmホモ接合体は、矮小、下痢、脱肛を呈し、その多くが生後半年以内に死亡する。病理組織解析から大腸に多数の単核球細胞の浸潤が認められ、正常なヘテロ接合体の大腸には見られない上皮細胞の形状崩壊、粘液産生の著減など、潰瘍性大腸炎様の所見を呈する。この大腸炎発症にはHLA-DR4の高発現による小胞体ストレス、およびHelicobacter japonicusの存在が必須である。小胞体ストレスを検出する発光レポーター遺伝子(ERAI-Akaluc)を用いて、大腸炎患部を同一個体で経時的に観察した。患部は直腸肛門付近から始まり、上行性に移行することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis、以下 UC)は原因不明の難病であり、その根本治療法の確立が切望されている。UCの発症に関わる因子として、腸内細菌叢と免疫系の異常が疑われているが、起因菌や免疫系の異常を誘導する機構は未だよくわかっていない。申請者らが樹立したHLA-DR4tgmホモ接合体は、起因菌の経口投与により人為的にUCを発症させることができ、従来のUCモデルマウスよりもより自然なUCの病態が得られる。このマウスを用いることにより、大腸炎病態の進展過程を明らかにし、UC発症メカニズムの理解とその予防法・治療法開発の端緒を得ることを目指す。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A novel coculture system for assessing respiratory sensitizing potential by IL-4 in T cells.2022

    • 著者名/発表者名
      Izuru Mizoguchi, Yasuhiro Katahira, Shinya Inoue, Eri Sakamoto, Aruma Watanabe, Yuma Furusaka, Atsushi Irie, Satoru Senju, Yasuharu Nishimura, Shusaku Mizukami, Kenji Hirayama, Sou Nakamura, Koji Eto, Hideaki Hasegawa, Takayuki Yoshimoto
    • 雑誌名

      ALTEX

      巻: - ページ: 204-216

    • DOI

      10.14573/altex.2111181

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Production and characterization of single-chain anti-spike antibody that reacts Wuhan and variant SARS-CoV-22023

    • 著者名/発表者名
      Tingyu Gao, Atsushi Irie, Takahisa Kouwaki, Hiroyuki Oshiumi
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Visible pathogenetic analysis of ulcerative colitis-like inflammatory bowel disease using ER-stress reporter gene and HLA-DR4 transgenic mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Ikeda, Atsushi Irie, Yoshihiro Komohara, Hiroyuki Oshiumi
    • 学会等名
      第51回日本免疫学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 移植・輸血検査学 改訂版2024

    • 著者名/発表者名
      猪子英俊・笹月健彦・十字猛夫 監修
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      ぱーそん書房
    • ISBN
      4061536788
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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