好中球と臓器線維化を標的とした革新的な慢性炎症制御療法開発のための基盤研究

• 研究課題/領域番号: 23K06501
• 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49030:実験病理学関連
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 波多野 良 順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (30638789)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: IL-26 / 慢性炎症 / 好中球 / 線維化 / 抗体療法 / 臓器線維化

研究開始時の研究の概要

IL-26は主にTh17細胞が産生する炎症性サイトカインで、様々な炎症性疾患で発現増加が報告されているが、齧歯類には欠損した遺伝子であるため従来のマウス疾患モデルでは見逃されていた因子であり、機能や病気の悪化にいかに関わっているのかについてはまだ不明な点が非常に多い。
本研究では新たに開発した薬剤誘導性ヒトIL-26強制発現マウスを用いて、IL-26が好中球のエフェクター機能に及ぼす影響、臓器線維化の分子メカニズムの詳細を解明し、IL-26抗体が難治性の慢性炎症性疾患や線維化関連疾患に対する革新的な治療薬として臨床応用されるための基盤となるデータを得る。

研究実績の概要

IL-26は主にTh17細胞が産生する炎症性サイトカインで、様々な炎症性疾患で発現増加が報告されているが、齧歯類には欠損した遺伝子であるため従来のマウス疾患モデルでは見逃されていた因子であり、解明すべき点は非常に多い。研究代表者らはこれまでにヒトIL-26がマウスの細胞にも作用することを確認し、ヒトIL-26のプロモーターを含む遺伝子領域を組み込んだバクテリア人工染色体(BAC)トランスジェニック(Tg)マウスを樹立して、様々な炎症性疾患モデルでin vivoでのIL-26の多様な役割を明らかにしてきた。
このBAC TgマウスはIL-26自身のプロモーターを使っているため、ヒトと同様にIL-26の産生能を持つ細胞が炎症誘発時など活性化した際にIL-26の発現が誘導される点が利点である。一方で、ヒトの細胞と比較してこのTgマウスのヒトIL-26の発現は1/10-1/100程度と弱い問題もある。そこで、この問題を解決すべく、Cre/loxPシステムを用いてタモキシフェン投与時に限りヒトIL-26の高発現が誘導される新たなTgマウスを開発した。これにより、炎症病態におけるIL-26の本来の機能を解明でき、IL-26抗体が難治性慢性炎症性疾患に対する革新的な治療薬として臨床応用されるための基盤となるデータを得ることができる。
今年度は新たなIL-26高発現マウスを用いると、デキストラン硫酸ナトリウム誘発性の大腸炎やブレオマイシン誘発性の肺障害が従来のBAC Tgマウス以上に激しく起こることを確認し、好中球遊走や好中球遊走ケモカインの発現が顕著に亢進していることを明らかにした。

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

タモキシフェン投与時に活性化したヒト細胞が産生するのと同等のレベルでヒトIL-26の高発現が誘導されるTgマウスの樹立に成功し、このマウスを用いることで今まで用いていたヒトIL-26 BAC Tgマウス以上に、炎症の悪化が起こることをデキストラン硫酸ナトリウム誘発性大腸炎モデルやブレオマイシン誘発性肺障害モデルで明らかにした。
ヒトIL-26 BAC Tgマウスを用いた際に見られていた上記の疾患モデルでの炎症部位への好中球浸潤も、新しいTgマウスではより顕著に認められ、IL-26による好中球を介した炎症増悪化ならびに臓器線維化のメカニズム解析に適していると考えられる。

今後の研究の推進方策

ヒトIL-26によって炎症部位への好中球浸潤が亢進することは、これまでの様々な炎症疾患モデルで確認できているが、ヒトIL-26によって増加した好中球がコントロールマウスの好中球と比較して特徴的な機能・遺伝子発現を獲得している可能性を検討する。
また、ヒトIL-26TgマウスとIL-26を発現しないコントロールマウスとで、浸潤する免疫細胞や間質細胞の数や遺伝子発現、活性化シグナルの違いを明らかにし、IL-26によって臓器線維化が亢進するメカニズムの詳細についても解析を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Functional roles of CD26/DPP4 in lipopolysaccharide-induced lung injury (2024)
  • 著者名/発表者名: Sato Shun、Kawasaki Takeshi、Hatano Ryo、Koyanagi Yu、Takahashi Yukiko、Ohnuma Kei、Morimoto Chikao、Dudek Steven M.、Tatsumi Koichiro、Suzuki Takuji
  • 雑誌名: American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 巻: - 号: 5 ページ: L562-L573
  • DOI: 10.1152/ajplung.00392.2022
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Functional Roles of CD26/DPP4 in Bleomycin-Induced Pulmonary Hypertension Associated with Interstitial Lung Disease (2024)
  • 著者名/発表者名: Okaya Tadasu、Kawasaki Takeshi、Sato Shun、Koyanagi Yu、Tatsumi Koichiro、Hatano Ryo、Ohnuma Kei、Morimoto Chikao、Kasuya Yoshitoshi、Hasegawa Yoshinori、Ohara Osamu、Suzuki Takuji
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 25 号: 2 ページ: 748-748
  • DOI: 10.3390/ijms25020748
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anti-glomerular Basement Membrane Disease Concomitant with MPO-ANCA Positivity Concurrent with High Serum Levels of Interleukin-26 Following Coronavirus Disease 2019 Vaccination (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi S, Fugo K, Hatano R, Yamazaki K, Morimoto C, Terawaki H.
  • 雑誌名: Internal Medicine 巻: 62 号: 7 ページ: 1043-1048
  • DOI: 10.2169/internalmedicine.1027-22
  • ISSN: 0918-2918, 1349-7235
  • 年月日: 2023-04-01
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Development of a Novel CD26-Targeted Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy for CD26-Expressing T-Cell Malignancies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Eiji、Kamihara Yusuke、Arai Miho、Wada Akinori、Kikuchi Shohei、Hatano Ryo、Iwao Noriaki、Susukida Takeshi、Ozawa Tatsuhiko、Adachi Yuichi、Kishi Hiroyuki、Dang Nam H.、Yamada Taketo、Hayakawa Yoshihiro、Morimoto Chikao、Sato Tsutomu
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 号: 16 ページ: 2059-2059
  • DOI: 10.3390/cells12162059
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] DPP8 Selective Inhibitor Tominostat as a Novel and Broad-Spectrum Anticancer Agent against Hematological Malignancies (2023)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi S, Wada A, Kamihara Y, Okazaki K, Jawaid P, Rehman MU, Kobayashi E, Susukida T, Minemura T, Nabe Y, Iwao N, Ozawa T, Hatano R, Yamada M, Kishi H, Matsuya Y, Mizuguchi M, Hayakawa Y, Dang NH, Sakamoto Y, Morimoto C, Sato T
  • 雑誌名: Cells 巻: 12 号: 7 ページ: 1100-1100
  • DOI: 10.3390/cells12071100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Humanized anti-CD26 antibody suppresses the epithelial-mesenchymal transition of colorectal cancer cells (2023)
  • 著者名/発表者名: 岩尾憲明, 岩澤卓弥, 波多野良, 森本幾夫
  • 学会等名: 第82回日本癌学会, 横浜, 2023年9月21日
• [学会発表] Functional Roles for CD26/DPP4 in LPS-induced Lung Injury in Mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Sato S, Kawasaki T, Hatano R, Koyanagi Y, Takahashi Y, Ohnuma K, Morimoto C, Dudek SM, Tatsumi K, Suzuki T
  • 学会等名: American Thoracic Society 2023 International Conference, Washington, DC, USA, 2023年5月19日
  • 国際学会
• [学会発表] Functional Roles for CD26/DPP4 in Mouse Bleomycin-induced Pulmonary Fibrosis (2023)
  • 著者名/発表者名: Koyanagi Y, Kawasaki T, Kasuya Y, Hatano R, Takahashi Y, Sato S, Ohnuma K, Morimoto C, Tatsumi K, Suzuki T
  • 学会等名: American Thoracic Society 2023 International Conference, Washington, DC, USA, 2023年5月19日
  • 国際学会
• [学会発表] Bleomycin-induced pulmonary fibrosis is attenuated in CD26/DPP4 deficient mice (2023)
  • 著者名/発表者名: Koyanagi Y, Kawasaki T, Kasuya Y, Hatano R, Suzuki T
  • 学会等名: 第63回日本呼吸器学会学術講演会, 東京, 2023年4月28日
• [備考] 順天堂大学大学院医学研究科 免疫病・がん先端治療学講座 ホームページ
  • URL: https://sites.google.com/view/menekibyougan/