| 研究課題/領域番号 |
23K24598
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| 補助金の研究課題番号 |
22H03340 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
中山 勝文 立命館大学, 薬学部, 教授 (20453582)
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| 研究分担者 |
守田 匡伸 東北大学, 医学系研究科, 講師 (10519094)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 環境微粒子 / マクロファージ / 貪食 / 肺炎 / カーボンナノチューブ / 免疫受容体 / 炎症毒性 / 環境炭素微粒子 / マイクロプラスチック / Tim4 / 環境性肺疾患 / 炭素微粒子 / 受容体 / 炎症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
環境微粒子の多くは炭素を主成分とする。例えば工場等の排煙によるPM2.5やディーゼル排ガス（diesel exhaust particles: DEP）などは主にベンゼン環で構成される。これら炭素微粒子は生体内に入ると主にマクロファージに貪食され、その炎症応答が癌や肺線維症といった重篤な肺疾患を引き起こすと考えられる。しかしながらマクロファージがどのようにそれら疎水性微粒子を認識するのか不明であり、そのため環境性肺疾患の病態について良く判っていない。本研究では、炭素微粒子を認識するマクロファージ受容体を同定しその機能解析を通して、環境性肺疾患の病態を解明する。
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| 研究実績の概要 |
これまでに我々はカーボンナノチューブ（CNT）を認識する免疫受容体としてT cell mucin immunoglobulin (Tim) 4を同定し、Tim4の細胞外芳香族アミノ酸クラスターとCNT表面とのaromatic-aromatic interactionが安定して結合することを明らかにしてきた（Omori et al., Cell Rep., 2021）。しかしながらTim4の発現はヒト末梢血単核球や肺胞マクロファージに発現していないことから、他にもCNT認識受容体が存在する可能性が示唆された。そのため、Tim4の炭素微粒子認識様式に着目し、細胞外芳香族アミノ酸クラスターを持つ受容体をin silico探索した。その結果、Sialic acid-binding immunoglobulin-like lectin (Siglec)5/14を新たなCNT結合受容体として同定することに成功した（Yamaguchi et al., Nat. Nanotechnol., 2023）。興味深いことにSiglec-14はCNTを認識して、Syk経路を介して貪食シグナルと炎症シグナルを伝達することが明らかとなった。この点について我々は、抗Siglec-14阻害抗体あるいはSyk阻害剤のホスタマチニブの投与により、CNT誘発性肺炎を軽減することを明らかにした。この結果は、CNTの炎症毒性発現にSiglec-14が関与することを示唆する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
今年度は、Tim4の芳香族アミノ酸クラスターと類似三次元構造をもつ受容体のin silico探索から、新たなCNT受容体としてSiglec-5/14の同定に成功し、その成果発表を行なった。このことからおおむね順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
Siglec-5/14の環境炭素微粒子の認識機構についてさらに解析を進める。具体的には、CNT以外のカーボンナノ材料のSWCNT、グラフェン等についてもSiglec-5/14によって認識されるか否かについて、細胞レベルとマウスを用いた個体レベルでの研究を進める。その炎症毒性と構造活性相関を解析することによって、より安全なカーボンナノ材料の開発に向けた理論的基盤を構築することを目指す。
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