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カイコを用いたサイトカインストーム発症メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K15461
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分49050:細菌学関連
研究機関帝京大学

研究代表者

宮下 惇嗣  帝京大学, 付置研究所, 講師 (40818308)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード自然免疫 / サイトカインストーム / カイコ / 炎症性疾患 / ショック / 敗血症 / 細菌 / 緑膿菌 / 炎症 / 細菌学 / 感染症
研究開始時の研究の概要

免疫システムが何らかの理由で暴走すると「サイトカインストーム」とよばれる致死的病態に陥る。サイトカインストームに対する有効な治療方策の選択肢は限られている。免疫システムの暴走を制御するには、免疫システムの暴走に関する分子レベルでの理解が必須である。本研究ではカイコをモデル動物に用い、複合的ストレスを与えてサイトカインストームを発症させ、その治療方法を探索する。さらにサイトカインストーム発症の鍵となる分子応答を、遺伝子転写産物を対象とするトランスクリプトーム解析によって包括的に捉えることを目指す。

研究成果の概要

本研究では緑膿菌の加熱死菌や黄色ブドウ球菌の加熱死菌を材料として、それらをカイコの血管内に投与することによって全身性の炎症を誘導し、数時間以内に死に至る「サイトカインストーム」の病態モデルを構築することができた。特に、それらの加熱死菌をジメチルスルホキシドなどの有機溶媒と同時投与したり、実験に用いるカイコに飢餓ストレスを与えることによって症状が増悪することや、ヒトの臨床で用いられているナファモスタット(プロテアーゼ阻害薬)やステロイド(抗炎症薬)によって症状の改善がみられたことから、今後同モデルを用いてヒトの臨床応用が見込まれる化合物の探索を行う基盤を整備することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果によって、これまで不明点が多く残されていた全身性・急性の炎症性ショック反応の進行メカニズムを研究するための基盤を提供することができた。特に、ヒトの臨床で一定の症状改善効果が得られているナファモスタットやステロイド等の薬剤がカイコモデルでも治療効果を示したことから、ヒトへの外挿性が期待できるモデルとして今後の新規治療薬スクリーニングへの応用が期待される。将来的には本モデルを用いてサイトカインストームを含む炎症性疾患に対する創薬を加速し、感染症に苦しむ人々の健康に貢献できると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] ビュルツブルク大学/ビュルツブルク大学病院(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ダルハウジー大学/アカディア大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] The prospects of automation in drug discovery research using silkworms2024

    • 著者名/発表者名
      Miyashita Atsushi、Miyauchi Masanobu、Tabuchi Fumiaki
    • 雑誌名

      Drug Discoveries & Therapeutics

      巻: 18 号: 2 ページ: 130-133

    • DOI

      10.5582/ddt.2024.01013

    • ISSN
      1881-7831, 1881-784X
    • 年月日
      2024-04-30
    • 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
  • [雑誌論文] Advancing microbial isolation: The impact of leaf mold extract agar on soil samples2024

    • 著者名/発表者名
      Miyashita Atsushi、Mikami Kazuhiro、Ishii Masaki、Miyauchi Masanobu、Tabuchi Fumiaki
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: 2024.03.

    • DOI

      10.1101/2024.03.15.585253

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] High molecular weight glucose homopolymer of broccoli (Brassica oleracea var. italica) stimulates both invertebrate and mammalian immune systems2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Miyashita,Keiko Kataoka,Toshio Tsuchida,Akihiko A.Ogasawara,Hiroto Nakajima,Megumu Takahashi,Kazuhisa Sekimizu
    • 雑誌名

      Frontiers in Food Science and Technology

      巻: 3 ページ: 1012121-1012121

    • DOI

      10.3389/frfst.2023.1012121

    • 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
  • [雑誌論文] Female ticks (Ixodes scapularis) infected with Borrelia burgdorferi have increased overwintering survival, with implications for tick population growth2023

    • 著者名/発表者名
      Nabbout Amal El、Ferguson Laura V.、Miyashita Atsushi、Adamo Shelley A.
    • 雑誌名

      Insect Science

      巻: 30 号: 6 ページ: 1798

    • DOI

      10.1111/1744-7917.13205

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Peanut triacylglycerols activate innate immunity both in insects and mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Li Wenyuan、Miyashita Atsushi、Sekimizu Kazuhisa
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 7464-7464

    • DOI

      10.1038/s41598-022-11494-0

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Primed immune responses in the silkworm (Bombyx mori) enhance the immune barrier to fungal and bacterial pathogens2024

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Miyashita
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイコを用いた感染症の理解と克服2023

    • 著者名/発表者名
      宮下惇嗣
    • 学会等名
      日本細菌学会関東支部会 インターラボセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カイコモデルを使った自然免疫応答の解明2023

    • 著者名/発表者名
      宮下惇嗣
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-01-30  

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