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気道上皮細胞に残るアレルゲン曝露の免疫記憶が惹起する性依存的喘息重症化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K08548
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54020:膠原病およびアレルギー内科学関連
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

宮坂 智充  東北医科薬科大学, 医学部, 准教授 (50709912)

研究分担者 大野 勲  東北医科薬科大学, 医学部, 特任教授 (00250762)
関 政幸  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (70202140)
田中 宏幸  岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (70264695)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード気管支喘息 / 性差医学 / 気道上皮細胞 / IL-33 / ST2受容体 / 免疫記憶 / T細胞
研究開始時の研究の概要

気管支喘息は、成人男性に比べて成人女性で有病率ならびに重症度が高いがその機序は不明である。申請者らによるこれまでの研究から、アレルゲン曝露後の気道上皮細胞において観察される早期のサイトカイン産生が女性の喘息重症化の原因である可能性が明らかとなった。そこで本研究ではその仕組みを解明するため、「女性の気道上皮細胞では恒常的にサイトカインが作られやすい状態となっているのではないか」との問いを解決し、女性の喘息重症化を抑制するための基盤情報を提供する。

研究実績の概要

気管支喘息は、成人男性に比べて成人女性で有病率ならびに重症度が高いがその機序は不明である。本研究では、ダニ抗原誘発型喘息モデルマウスを用いて、気道上皮細胞由来IL-33産生量の性差とその受容体であるST2発現ヘルパーT細胞の動態の性差に着目し、その機序の解明を試みた。女性の喘息患者は男性患者と比べて、血中の記憶ヘルパーT細胞数が多いことが報告されていることから、IL-33-ST2応答軸における免疫記憶についても検討を加えた。気道上皮細胞から産生されるIL-33mRNAは抗原曝露直後にオスよりメスにおいて有意に増加しており、特に特定の上皮細胞においてその差が顕著に観察された。一方で、肺におけるST2受容体発現は抗原曝露前からオスマウスよりメスマウスにおいて増加しており、アレルゲン曝露後の肺においてもその性差が維持されていた。アレルゲン曝露後の肺におけるST2受容体発現の性差は特に獲得免疫応答に関わる細胞において顕著に観察された。そこで、肺内におけるST2+T細胞分画をさらに解析したところ、エフェクターT細胞、メモリーT細胞のいずれにおいてもオスマウスよりメスマウスにおいてその数が有意に増加していた。気管支リンパ節でも同様の傾向が観察され、特に活性化メモリーT細胞がメスマウスにおいて顕著に増加していた。以上の結果から、女性において増悪する喘息病態には、少なくともIL-33-ST2応答軸活性化の結果産生されるST2+記憶T細胞数の長期維持が関与している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、IL-33-ST2応答軸における免疫記憶のうち、当初予定していた気道上皮細胞におけるIL-33産生の記憶と性依存的な喘息病態増悪機序との関連解析と並行し、ST2+T細胞数および動態における免疫記憶と性依存的喘息病態増悪機序との関連解析を実施した。本年度は、IL-33受容体発現細胞における性差が性依存的な喘息増悪に果たす役割について多くの研究結果を得ることが出来た一方で、IL-33産生気道上皮細胞の免疫記憶における性差については十分な成果を得ることが出来なかった。本年度の研究成果において、気道上皮細胞のIL-33産生の性差の持続期間が研究開始当初想定していた期間より短い可能性を示唆するデータを得つつあることから、次年度はこの点に着目し、性依存的な喘息病態への関与を詳細に解析していく予定である。

今後の研究の推進方策

次年度は、気道上皮細胞のIL-33産生の記憶と性依存的な喘息病態増悪機序との関連解析を中心に研究を進めて行く予定である。まず初めに、IL-33産生の免疫記憶の持続期間を明らかにする。加えて、その免疫記憶の本態を解析する。さらにダニ抗原によって誘導された免疫記憶持続期間中にダニ抗原以外の抗原に曝露された際の免疫応答の増幅効果と病態へ及ぼす影響について解析する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 呼吸器疾患における心身相関の分子病態2023

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、中村豊、大野勲.
    • 雑誌名

      呼吸器内科

      巻: 44(2) ページ: 139-145

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 病診連携・診診連携の現状と課題(呼吸器内科医の立場から)2023

    • 著者名/発表者名
      中村豊、伊藤弘人、大原貴裕、古川勝敏、佐々木雅史、豊島かおる、宍戸史、宮坂智充、大野勲.
    • 雑誌名

      呼吸器内科

      巻: 44(2) ページ: 194-199

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sex Plays a Multifaceted Role in Asthma Pathogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Miyasaka Tomomitsu、Dobashi-Okuyama Kaori、Kawakami Kaori、Masuda-Suzuki Chiaki、Takayanagi Motoaki、Ohno Isao
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 12 号: 5 ページ: 650-650

    • DOI

      10.3390/biom12050650

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ダニ抗原誘発喘息の増悪に関与する気道上皮由来IL-33量の性差2023

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、田中 宏幸、増田(鈴木)千愛、豊島かおる、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第63回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Possible involvement of dendritic cell activation by the G118 genotype of OPRM1 in enhanced asthmatic immune responses2023

    • 著者名/発表者名
      Tomomitsu Miyasaka, Kaori Kawakami, Ichiro Sora, Kazuyoshi Kawakami, Tomohiro Arikawa, Kaoru Toshima, Fumi Shishido, Masashi Sasaki, Motoaki Takayanagi, Isao Ohno, and Yutaka Nakamura.
    • 学会等名
      The 32st Congress of Interasma Japan / North Asia
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気管支喘息における樹状細胞機能の亢進に関与するμオピオイド受容体遺伝子一塩基多型2023

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、曽良一郎、川上和義、有川智博、豊島かおる、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第72回日本アレルギー学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 当院アレルギーセンターを受診した小児科からの紹介会患者の分析~成人移行の問題の検討~2023

    • 著者名/発表者名
      北沢博、阿部聖、佐藤輝幸、宮坂智充、高橋秀肇、中村豊、川上民裕、大野勲、太田伸男.
    • 学会等名
      第72回日本アレルギー学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] CD8+T細胞におけるスフィンゴミエリンの役割2023

    • 著者名/発表者名
      豊島かおる、宮坂智充、有川智博、宍戸史、佐々木雅史、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] アレルギー性炎症の遷延化におけるスフィンゴミエリンの役割2023

    • 著者名/発表者名
      豊島かおる、宮坂智充、有川智博、杉下歌、宍戸史、佐々木雅史、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      アレルギー・好酸球研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 性依存的喘息増悪機序におけるIL-33/ST2軸の役割2023

    • 著者名/発表者名
      豊島かおる、宮坂智充、田中宏幸、関政幸、有川智博、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第5回日本アレルギー学会東北地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] アレルギー性炎症の遷延化におけるスフィンゴミエリンの役割2023

    • 著者名/発表者名
      島かおる、宮坂智充、有川智博、杉下歌、宍戸史、佐々木雅史、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      アレルギー・好酸球研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 性依存的喘息増悪機序におけるIL-33/ST2軸の役割2023

    • 著者名/発表者名
      島かおる、宮坂智充、田中宏幸、関政幸、有川智博、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第5回日本アレルギー学会東北地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Role of female-predominant IL-33 production from airway epithelial cells in sex-related aggravation of asthma in mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Tomomitsu Miyasaka, Kaori Kawakami, Hiroyuki Tanaka, Kaoru Toshima, Fumi Shishido, Masashi Sasaki, Motoaki Takayanagi, Isao Ohno, Yutaka Nakamura.
    • 学会等名
      The 31st Congress of Interasma Japan / North Asia
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アレルギー性炎症の制御におけるスフィンゴミエリンの役割2022

    • 著者名/発表者名
      豊島かおる、宮坂智充、有川智博、宍戸史、佐々木雅史、井ノ口仁一、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      アレルギー・好酸球研究会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 好酸球性副鼻腔炎患者の末梢血中樹状細胞およびT細胞フェノタイプの解析2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、太田伸男、増田(鈴木)千愛、舘田豊、草野佑典、東海林史、北谷栞、有川智博、高柳元明、大野勲、中村豊.
    • 学会等名
      第59回日本臨床生理学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 喘息免疫応答の亢進に関与するヒトμオピオイド受容体遺伝子一塩基多型2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、宮田敏、佐藤美希、目時弘仁、曽良一郎、山内広平、豊島かおる、宍戸史、佐々木雅史、高柳元明、大野勲、中村豊
    • 学会等名
      第59回日本臨床生理学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ダニ抗原誘発喘息の性差におけるIL-33の役割と気道上皮細胞の関与2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、田中宏幸、有川智博、宍戸史、豊島かおる、佐々木雅史、高柳元明、中村豊、大野勲.
    • 学会等名
      第71回日本アレルギー学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ダニ抗原誘発喘息モデルにおける気道上皮細胞由来サイトカイン産生量の性差2022

    • 著者名/発表者名
      宮坂智充、川上佳織、田中宏幸、増田(鈴木)千愛、河野資、高柳元明, 高橋知子、大野勲.
    • 学会等名
      第62 回日本呼吸器学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 東北医科薬科大学医学部医学教育推進センターホームページ

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/medicine/lab/medical_education_center/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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