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微粒子に応答しIL-1αを放出する病原性肺胞マクロファージの同定とその特性解析

研究課題

研究課題/領域番号 23K27844
補助金の研究課題番号 23H03154 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
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
研究機関兵庫医科大学

研究代表者

黒田 悦史  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10299604)

研究分担者 足立 匠  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (30736757)
今坂 舞  兵庫医科大学, 医学部, 助教 (50759553)
大村谷 昌樹  兵庫医科大学, 医学部, 教授 (60398229)
白崎 善隆  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (70469948)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2025年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2024年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2023年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード肺胞マクロファージ / 微粒子 / アレルギー / マクロファージ / IL-1 / 細胞死 / IL-1alpha
研究開始時の研究の概要

研究代表者は吸入性微粒子による肺の炎症と免疫応答についての研究を進めている。これまでの研究から吸入性微粒子を貪食した肺胞マクロファージは細胞死を引き起こすとともに細胞内に蓄積されたIL-1alphaを放出し、肺の炎症を惹起することを見出している。本研究ではIL-1alpha を放出する細胞を詳細に解析するためのツールとして、すでにシングルセル解析の結果とIL-1alphaリポーターマウスを得ている。さらに本年度はIL-1alphaを産生する細胞をピックアップしてRNAシーケンス解析を行う実験も進める。これらの手法により肺胞マクロファージのIL-1alpha放出の分子機構を明らかにしたい。

研究実績の概要

吸入性微粒子による肺の炎症と免疫応答についての研究を進めている。これまでの研究から吸入性微粒子を貪食した肺胞マクロファージは細胞死を引き起こすとともに細胞内に蓄積されたIL-1alphaを放出し、肺の炎症を惹起することを見出している。さらにIL-1alphaを放出する細胞をライブイメージングにより解析したところ、IL-1alphaを放出する細胞と放出しない細胞の存在を認めた。肺胞マクロファージから産生されるIL-1alphaは肺の炎症を誘導する主要な因子であることから、本研究ではIL-1alpha産生能が異なる肺胞マクロファージについて解析し、肺胞マクロファージからのIL-1alphaを産生の詳細なメカニズムを明らかにすることで微粒子等の吸入性化学物質により生じる炎症に対する新しい治療法や予防法の開発に取り組んでいく。この課題に対して本研究では種々の系統から回収したマウス肺胞マクロファージ全体のシングルセルRNAシーケンス解析、IL-1alphaを産生する細胞をライブイメージングにて解析し、その細胞をピックアップし遺伝子解析を行うシングルセル・ファンクショナルRNAシーケンス解析、さらにIL-1alphaリポーターマウスを作製し、これらのツールを駆使してIL-1alphaを高産生する肺胞マクロファージを同定する。本年度は特にIL-1alphaリポーターマウスの作製とシングルセルRNAシーケンス解析を中心に実験を進めた。

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

2023年度はIL-1alpha産生の頻度が高いマウスを選別し、そのマウスを用いたIL-1alphaリポーターマウスの作製に着手し、生体マウスを得ることができた。現在マウスの繁殖を進めている。また、IL-1alpha産生の頻度が高いマウス低いマウスの系統から肺胞マクロファージを回収しシングルセルRNAシーケンス解析を行い、そのデータを得た。現在特定の細胞集団の有無について解析を進めている。

今後の研究の推進方策

2024年度はIL-1alphaリポーターマウスを用いた肺胞マクロファージのライブセルイメージング解析、およびIL-1alphaの蓄積が高いマクロファージの肺内分布の解析などを進める。また、ライブイメージングについては、細胞をピックアップし遺伝子解析を行うシングルセル・ファンクショナルRNAシーケンス解析をこころみる。さらにすでに行ったシングルセルRNAシーケンス解析のデータからIL-1alpha高産生に関与する細胞集団の同定を試みる。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [学会発表] 作用機序を基盤とした新規アジュバント開発研究2023

    • 著者名/発表者名
      黒田悦史
    • 学会等名
      第39回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Establishment of a functional alveolar macrophages cell line (Implication of establishment of an animal-free model for assessment of lung inflammation)2023

    • 著者名/発表者名
      足立匠、井上ひなた、和泉弘人、黒田悦史
    • 学会等名
      日本インターフェロン・サイトカイン学会/日本マクロファージ分子細胞生物学研究会 合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Establishment of a functional alveolar macrophages cell line (Implication of establishment of an animal-free model for assessment of lung inflammation)2023

    • 著者名/発表者名
      足立匠、井上ひなた、和泉弘人、黒田悦史
    • 学会等名
      第30回日本免疫毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 「微粒子の化学的特性が肺胞マクロファージの活性化に及ぼす影響 -炎症を引き起こす微粒子と引き起こさない微粒子-2023

    • 著者名/発表者名
      黒田悦史
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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