皮膚と消化管から吸収される分子による偽アレルギーや炎症の解明

• 研究課題/領域番号: 22K11887
• 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59040:栄養学および健康科学関連
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 貝谷 綾子 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任助教 (50833604)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 偽アレルギー / 炎症 / 皮膚 / 消化管

研究開始時の研究の概要

多くのカチオン性分子がGタンパク共役型受容体MRGPRX2（マウスではMrgprb2）に作用して結合組織型マスト細胞を活性化（脱顆粒）させる。生体外リガンド（薬剤など）は偽アレルギーを誘導し、生体内リガンドは炎症に関与する。従って、皮膚・粘膜から吸収される分子（動食物成分など）は直接的・間接的にMRGPRX2に作用して偽アレルギーや炎症を誘導する可能性がある。本研究の目的は、新たに作製したMRGPRX2ノックインマウスを利用してMRGPRX2リガンドの生体内スクリーニング系を確立し、皮膚・粘膜から吸収される分子が引き起こす偽アレルギーや炎症の病態を解明することである。

研究実績の概要

本研究の目的は、新たに作製したMRGPRX2ノックインマウスを利用してMRGPRX2リガンドの生体内スクリーニング系を確立し、皮膚・粘膜から吸収される分子が引き起こす偽アレルギーや炎症の病態を解明することである。野生型マウス、Mrgprb2-KOマウス、MRGPRX2-KIマウスから骨髄由来マスト細胞（BMMC)と腹腔マスト細胞を誘導した。Mrgprb2/MRGPRX2リガンドであるコンパウンド48/80を添加すると、いずれのBMMCも脱顆粒しなかった。一方、野生型とMRGPRX2-KI腹腔マスト細胞はコンパウンド48/80に反応して脱顆粒したが、Mrgprb2-KO腹腔マスト細胞は脱顆粒しなかった。また、MRGPRX2-KI腹腔マスト細胞は野生型腹腔マスト細胞より強く脱顆粒した。
次に、これらのマウスの耳介にコンパウンド48/80を皮下注射してから色素を静脈注射したところ、野生型とMRGPRX2-KIマウスの耳介には色素漏出が認められた。一方、Mrgprb2-KOマウスの耳介には色素漏出が認められなかった。また、in vitro実験の結果と一致して、野生型マウスよりMRGPRX2-KIマウスの耳介における色素漏出量は多かった。これらの結果は、MRGPRX2に対して示すEC50がMrgprb2の場合と比べて低い事実と一致する。
このように、MRGPRX2/Mrgprb2リガンドの生体内スクリーニング系が確立したので、種々の分子のスクリーニングを開始している。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

野生型・MRGPRX2-KI・Mrgprb2-KOマウスを利用するMrgprb2/MRGPRX2リガンドのスクリーニング系がin vitro及びin vivoで確立されたたので、おおむね順調に進展していると考えられる。

今後の研究の推進方策

今後、野生型・MRGPRX2-KI・Mrgprb2-KOマウスを利用するMrgprb2/MRGPRX2リガンドのスクリーニング系を活用する。種々の薬剤・食物などをスクリーニングして、Mrgprb2/MRGPRX2リガンド分子を同定する予定である。さらに、皮膚・粘膜から吸収される分子が偽アレルギーや炎症を誘導する新規病態機序の解明を目指す。

研究成果

• [雑誌論文] The protective role of conjunctival goblet cell mucin sialylation (2023)
  • 著者名/発表者名: Matsuzawa M, Ando T, Fukase S, Kimura M, Kume Y, Ide T, Izawa K, Kaitani A, Hara M, Nakamura E, Kamei A, Matsuda A, Nakano N, Maeda K, Tada N, Ogawa H, Okumura K, Murakami A, Ebihara N, Kitaura J.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 14 号: 1 ページ: 1417-1417
  • DOI: 10.1038/s41467-023-37101-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of mouse model for oral allergy syndrome to identify IgE cross-reactive pollen and food allergens: ragweed pollen cross-reacts with fennel and black pepper (2022)
  • 著者名/発表者名: Kamei Anna、Izawa Kumi、Ando Tomoaki、Kaitani Ayako、Yamamoto Risa、Maehara Akie、Ide Takuma、Yamada Hiromichi、Kojima Mayuki、Wang Hexing、Tokushige Koji、Nakano Nobuhiro、Shimizu Toshiaki、Ogawa Hideoki、Okumura Ko、Kitaura Jiro
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 13 ページ: 945222-945222
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.945222
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 結膜における杯細胞ムチンのシアル化が果たす保護的な役割 (2023)
  • 著者名/発表者名: 安藤智暁、松澤萌、深瀬紗綾、木村芽以子、久米泰治、伊沢久未、貝谷綾子、海老原伸行、北浦次郎
  • 学会等名: 第31回東京免疫フォーラム
• [学会発表] アレルギー性結膜炎発症における花粉の殻刺激によるGAP形成の役割 (2022)
  • 著者名/発表者名: 木村芽以子, 安藤智暁, 深瀬紗綾, 松澤萌, 久米泰治, 伊沢久未, 貝谷綾子, 亀井杏奈, 前田啓子, 奥村康, 村上晶, 北浦次郎, 海老原伸行
  • 学会等名: 第126回眼科学会総会
• [学会発表] IL-33/ST2シグナルを抑制する分子の探索：IL-1RAcPとST2の細胞外領域とIgGのFc領域を結合させた融合タンパク質（IL-33trap-Fc）はIL-33シグナルを強く抑制する (2022)
  • 著者名/発表者名: 山本里彩、安藤智暁、貝谷綾子、伊沢久未、前原明絵、北浦次郎
  • 学会等名: 第146回日本薬理学会関東部会
• [学会発表] The effects of an antibody Fab library against human IgE Cε2 on the binding of IgE to its receptors (2022)
  • 著者名/発表者名: Hexing Wang, Tomoaki Ando, Toshiaki Maruyama, CJ Okumura, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Nobuhiro Nakano, Keiko Maeda, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] Pollen shells promote development of allergic conjunctivitis through inducible goblet cell-associated antigen passage (2022)
  • 著者名/発表者名: Meiko Kimura, Tomoaki Ando, Saaya Fukase, Moe Matsuzawa, Yasuharu Kume, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Nobuhiro Nakano, Keiko Maeda, Ko Okumura, Akira Murakami, Nobuyuki Ebihara, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] シアル化ムチンのヒト杯細胞における発現の変化とアレルゲン粒子からの保護作用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 松澤萌, 安藤智暁, 深瀬紗綾, 木村芽以子,久米泰治，伊沢久未, 貝谷綾子, 中野信浩, 前田啓子, 奥村康, 松田 彰, 村上晶, 海老原伸行, 北浦次郎
  • 学会等名: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] マウスモデルによる口腔アレルギー症候群における交差抗原の同定法 (2022)
  • 著者名/発表者名: 亀井杏奈、伊沢久未、安藤智暁、貝谷綾子、前原明絵、王合興、徳重宏二、久米泰治、中野信浩、奥村康、北浦次郎
  • 学会等名: 第71回日本アレルギー学会学術大会
• [学会発表] 花粉-食物アレルギー症候群のマウスモデルとタンパク質アレイの解析による交差アレルゲンの同定 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山本里彩、亀井杏菜、伊沢久未、安藤智暁、山田啓迪、小嶋まゆき、貝谷綾子、中野信浩、清水俊明、北浦次郎
  • 学会等名: 第59回日本小児アレルギー学会学術大会
• [学会発表] シグナル伝達機序に基づくIL-33/ST2シグナル抑制分子の作製 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山本里彩、安藤智暁、貝谷綾子、伊沢久未、前原明絵、北浦次郎
  • 学会等名: 第96回日本薬理学会年会
• [学会発表] Fab fragments against human IgE Cε2 inhibit the binding of IgE to its receptors (2022)
  • 著者名/発表者名: Hexing Wang, Tomoaki Ando, Toshiaki Maruyama, CJ Okumura, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Yasuharu Kume, Koji Tokushige, Nobuhiro Nakano, Keiko Maeda, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Pollen shells promote allergic conjunctivitis through inducible goblet cell-associated antigen passage (2022)
  • 著者名/発表者名: Meiko Kimura, Tomoaki Ando, Saaya Fukase, Yasuharu Kume, Moe Matsuzawa, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Akira Murakami, Nobuyuki Ebihara, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] The protective function of conjunctival goblet cell mucin sialylation (2022)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Ando, Moe Matsuzawa,Yasuharu Kume, Saaya Fukase, Meiko Kimura, Kumi Izawa, Ayako Kaitani, Ko Okumura, Akira Matsuda, Akira Murakami, Nobuyuki Ebihara, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Development of a murine model for oral allergy syndrome to identify IgE cross-reactive pollen and food allergens (2022)
  • 著者名/発表者名: Risa Yamamoto, Anna Kamei, Kumi Izawa, Tomoaki Ando, Ayako Kaitani, Akie Maehara, Yasuharu Kume, Hexing Wang, Koji Tokushige, Nobuhiro Nakano, Ko Okumura, Jiro Kitaura
  • 学会等名: 第51回日本免疫学会学術集会
• [備考] 順天堂大学 大学院医学研究科 アトピー疾患研究センター アレルギー・炎症の制御
  • URL: https://research-center.juntendo.ac.jp/atopy_center/research/g1/