計画的ネクローシスが担う生体応答機構の解明

2018 年度 実績報告書

• 研究領域: 細胞死を起点とする生体制御ネットワークの解明
• 研究課題/領域番号: 26110003
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 中野 裕康 東邦大学, 医学部, 教授 (70276476)
• 研究分担者: 大村谷 昌樹 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (60398229)
• 研究期間 (年度): 2014-07-10 – 2019-03-31
• キーワード: ネクロプトーシス / FRET / イメージング / cFLIP / ユビキチン / タンパク質分解 / Reg3 / 膵炎

研究実績の概要

我々は昨年度にネクロプトーシスをモニターできるFRET biosensorであるSMARTを開発した。今年度はin vivoでネクロプトーシスを可視化するためにROSA26遺伝子座にSMART遺伝子を導入したトランスジェニック(Tg)マウスを５ライン樹立した。樹立したTgマウスはいずれもWestern blot法にてSMART cDNA由来のタンパク質が発現していることを観察した。しかし、予想以上に蛍光が弱かったことから、現在他の方法でのTgマウスの作成を検討中である。細胞死抑制に中心的な役割を果たすcFLIPはオルタナティブスプライシングによりcFLIPLとcFLIPsの2種類が生成される。cFLIPLは非常に不安定なタンパク質であることから、その分解に関与するE3リガーゼの同定を行った。その結果MIB2と呼ばれる分子を同定した。MIB2はcFLIPLと恒常的に会合しており、cFLIPLにK48型とK63型のUb鎖を付加すること、およびMIB2を欠損させることでcFLIPLのK63型のUb鎖がほぼ消失することが明らかとなった。またMIB2欠損細胞ではTNF+IAP阻害剤によるcFLIPLの分解およびアポトーシスが亢進した。以上のことからMIB2はcFLIPLにK63型のUb鎖を付加することで、cFLIPLの安定性に寄与していることが判明した。
我々が樹立した慢性膵炎モデルマウスの膵臓では組織修復に関与すると考えられるReg1, 2, 3の発現が著明に上昇することを見出した。そこでReg1, 2, 3遺伝子全てをCRISPR/Cas9システムで欠損させたマウス（Reg1/2/3 KO）を樹立した。Reg1/2/3 KOマウスでは5週齢で膵腺房細胞の細胞質の一部に変成が確認された。Reg1-3が膵腺房細胞の恒常性の維持に関与している可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] WEHI(オーストリア)
  • 国名: オーストリア
  • 外国機関名: WEHI
• [国際共同研究] Ghent University(ベルギー)
  • 国名: ベルギー
  • 外国機関名: Ghent University
• [国際共同研究] Cologne University/Kiel University(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Cologne University/Kiel University
• [国際共同研究] Genentech Inc./Duke University/Washington University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Genentech Inc./Duke University/Washington University
  • 他の機関数: 2
• [雑誌論文] Necroptosis of Intestinal Epithelial Cells Induces Type 3 Innate Lymphoid Cell-Dependent Lethal Ileitis (2019)
  • 著者名/発表者名: Shindo, R. Ohmuraya, M. Komazawa-Sakon, S. Miyake, S. Deguchi, Y. Yamazaki, S. Nishina, T. Yoshimoto, T. Kakuta, S. Koike, M. Uchiyama, Y. Konishi, H. Kiyama, H. Mikami, T. Moriwaki, K. Araki, K. Nakano, H.
  • 雑誌名: iScience 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.2139/ssrn.3331252
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Blockade of TNF receptor superfamily 1 (TNFR1)-dependent and TNFR1-independent cell death is crucial for normal epidermal differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Piao Xuehua、Miura Ryosuke、Miyake Sanae、Komazawa-Sakon Sachiko、Koike Masato、Shindo Ryodai、Takeda Junji、Hasegawa Akito、Abe Riichiro、Nishiyama Chiharu、Mikami Tetsuo、Yagita Hideo、Uchiyama Yasuo、Nakano Hiroyasu
  • 雑誌名: Journal of Allergy and Clinical Immunology 巻: 143 ページ: 213～228.e10
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2018.02.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of novel methods that monitor necroptosis and the release of DMAPs at the single cell resolution (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakano H, Murai S, Yamaguchi Y, Shirasaki Y, Nakabayashi O, Yamazaki S.
  • 雑誌名: Cell Stress 巻: 3 ページ: 66-69
  • DOI: 10.15698/cst2019.02.177
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of membrane phospholipid asymmetry by Notch-mediated flippase expression controls the number of intraepithelial TCRαβ+CD8αα+ T cells. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ishifune C, Tsukumo S, Maekawa Y, Hozumi K, Chung D, Motozono C, Yamasaki S, Nakano H, Yasutomo K.
  • 雑誌名: PLoS Biology 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.3000262
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ネクロプトーシス、フェロトーシス、パイロトーシスの分子機構と生体内における機能 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三宅早苗、進藤綾大、中野裕康
  • 雑誌名: Clinical Calcium 巻: 29 ページ: 248-253
  • DOI: 10.20837/420/902248
• [雑誌論文] 細胞死の亢進の結果ひき起こされる表皮バリア破綻のメカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 三浦亮介、朴 雪花、中野裕康
  • 雑誌名: 臨床免疫・アレルギー科 巻: 71 ページ: 192-198
• [雑誌論文] FRET解析とLCI-Sによるネクロプトーシスのライブセルイメージング (2019)
  • 著者名/発表者名: 村井 晋, 白崎 義隆, 中野 裕康
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 37 ページ: 1315-1321
• [雑誌論文] Lack of Cathepsin D in the Renal Proximal Tubular Cells Resulted in Increased Sensitivity against Renal Ischemia/Reperfusion Injury (2019)
  • 著者名/発表者名: Suzuki Chigure、Tanida Isei、Ohmuraya Masaki、Oliva Trejo Juan、Kakuta Soichiro、Sunabori Takehiko、Uchiyama Yasuo
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 ページ: 1711～1711
  • DOI: 10.3390/ijms20071711
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generation of and characterization of anti-IL-11 antibodies using newly established Il11-deficient mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Deguchi Yutaka、Nishina Takashi、Asano Kenichi、Ohmuraya Masaki、Nakagawa Yoshiko、Nakagata Naomi、Sakuma Tetsushi、Yamamoto Takashi、Araki Kimi、Mikami Tetuo、Tanaka Masato、Nakano Hiroyasu
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 505 ページ: 453～459
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2018.09.128
  • 査読あり
• [雑誌論文] A murine model of acute lung injury identifies growth factors to promote tissue repair and their biomarkers (2018)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa Takeyuki、Miyoshi Shion、Yamazaki Soh、Nishina Takashi、Mikami Tetuo、Oikawa Akira、Homma Sakae、Nakano Hiroyasu
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 24 ページ: 112～125
  • DOI: 10.1111/gtc.12659
  • 査読あり
• [雑誌論文] A FRET biosensor for necroptosis uncovers two different modes of the release of DAMPs (2018)
  • 著者名/発表者名: Murai Shin、Yamaguchi Yoshifumi、Shirasaki Yoshitaka、Yamagishi Mai、Shindo Ryodai、Hildebrand Joanne M.、Miura Ryosuke、Nakabayashi Osamu、Totsuka Mamoru、Tomida Taichiro、Adachi-Akahane Satomi、Uemura Sotaro、Silke John、Yagita Hideo、Miura Masayuki、Nakano Hiroyasu
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 ページ: 4457
  • DOI: 10.1038/s41467-018-06985-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 細胞死制御のキー蛋白質 (2018)
  • 著者名/発表者名: 進藤綾大、中野裕康
  • 雑誌名: 週刊医学のあゆみ 巻: 267 ページ: 1136-1142
• [雑誌論文] Impact of loss-of-function mutations at the RNF43 locus on colorectal cancer development and progression (2018)
  • 著者名/発表者名: Eto T, Miyake K, Nosho K, Ohmuraya M, Imamura Y, Arima K, Kanno S, Fu L, Kiyozumi Y, Izumi D, Sugihara H, Hiyoshi Y, Miyamoto Y, Sawayama H, Iwatsuki M, Baba Y, Yoshida N, Furukawa T, Araki K, Baba H, Ishimoto T.
  • 雑誌名: The Journal of Pathology 巻: 245 ページ: 445～455
  • DOI: 10.1002/path.5098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression of Lutheran/BCAM regulates biliary tissue remodeling in ductular reaction during liver regeneration (2018)
  • 著者名/発表者名: Miura Yasushi、Matsui Satoshi、Miyata Naoko、Harada Kenichi、Kikkawa Yamato、Ohmuraya Masaki、Araki Kimi、Tsurusaki Shinya、Okochi Hitoshi、Goda Nobuhito、Miyajima Atsushi、Tanaka Minoru
  • 雑誌名: eLife 巻: 7 ページ: e36572
  • DOI: 10.7554/eLife.36572
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Inhibition of 15-PGDH causes Kras-driven tumor expansion through prostaglandin E2-ALDH1 signaling in the pancreas (2018)
  • 著者名/発表者名: Arima Kota、Ohmuraya Masaki、Miyake Keisuke、Koiwa Mayu、Uchihara Tomoyuki、Izumi Daisuke、Gao Feng、Yonemura Atsuko、Bu Luke、Okabe Hirohisa、Imai Katsunori、Hashimoto Daisuke、Baba Yoshifumi、Chikamoto Akira、Yamashita Yo-ichi、Furukawa Toru、Araki Kimi、Baba Hideo、Ishimoto Takatsugu
  • 雑誌名: Oncogene 巻: 38 ページ: 1211～1224
  • DOI: 10.1038/s41388-018-0510-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of immunoregulatory Ym1+Ly6Chi monocytes during recovery phase of tissue injury (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikeda Naoki、Asano Kenichi、Kikuchi Kenta、Uchida Yoshimi、Ikegami Hiroki、Takagi Ryo、Yotsumoto Satoshi、Shibuya Takumi、Makino-Okamura Chieko、Fukuyama Hidehiro、Watanabe Takashi、Ohmuraya Masaki、Araki Kimi、Nishitai Gen、Tanaka Masato
  • 雑誌名: Science Immunology 巻: 3 ページ: eaat0207
  • DOI: 10.1126/sciimmunol.aat0207
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Subset of Mesotheliomas With Improved Survival Occurring in Carriers of BAP1 and Other Germline Mutations (2018)
  • 著者名/発表者名: Pastorino S, Yoshikawa Y, Pass HI, Emi M, Nasu M, Pagano I, Takinishi Y, Yamamoto R, Minaai M, Hashimoto-Tamaoki T, Ohmuraya M, Goto K, Goparaju C, Sarin KY, Tanji M, Bononi A, Napolitano A, Gaudino G, Hesdorffer M, Yang H, Carbone M.
  • 雑誌名: Journal of Clinical Oncology 巻: 36 ページ: 3485～3494
  • DOI: 10.1200/JCO.2018.79.0352
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] インターロイキン（IL）-11は大腸癌形成を促進するstromal fibroblastsのマーカーとなる (2018)
  • 著者名/発表者名: 仁科隆史、出口裕、竹田若水、中野裕康
  • 学会等名: 第27回日本Cell Death学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸管上皮バリアにおける転写因子JunBの役割 (2018)
  • 著者名/発表者名: 片桐 翔治, 山﨑 創, 三上 哲夫, 遠藤 昌吾, 住本 英樹, 亀田 秀人, 中野 裕康
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] MIND BOMB-2はcFLIPLを安定化することにより細胞死を抑制する (2018)
  • 著者名/発表者名: 中林修, 高橋宏隆, 澤崎達也, 中野裕康
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] FRETバイオセンサーによるネクロプトーシス実行の１細胞イメージング (2018)
  • 著者名/発表者名: 村井 晋, 山口 良文, 白崎 義隆, 進藤 綾大, 中林 修, Hildebrand Joanne, 冨田 太一郎, 赤羽 悟美, Silke John, 三浦 正幸, 中野 裕康
  • 学会等名: 第91回日本生化学会大会
• [学会発表] 家族性大腸腺腫症モデルマウスにおけるインターロイキン-11産生細胞の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹田 若水, 仁科 隆史, 出口 裕, 西山 千春, 中野 裕康
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Development of a novel FRET biosensor, SMART that monitors necroptosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroyasu Nakano
  • 学会等名: 2nd Australia-Japan Meeting on Cell Death
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Cell Death in Pancreatitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Masaki Ohmuraya
  • 学会等名: 2nd Australia-Japan Meeting on Cell Death
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] RIPK3-dependent necroptosis of intestinal epithelial cells results in RORgt+ innate lymphoid cell-dependent lethal ileitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Shindo Ryodai, Ohmuraya Masaki, Komazawa-Sakon Sachiko, Miyake Sanae, Yamazaki Soh, Nishina Takashi, Pasparakis Manolis, Araki Kim, Nakano Hiroyasu.
  • 学会等名: 2nd Australia-Japan Meeting on Cell Death
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Interleukin-11-producing cells in a colitis-associated cancer model using IL-11 reporter mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishina, Yutaka Deguchi, Wakami Takeda, Tetsuo Mikami, Hiroyasu Nakano
  • 学会等名: 2nd Australia-Japan Meeting on Cell Death
  • 国際学会
• [学会発表] Blockade of TNFR1-dependent and -independent cell death is crucial for normal epidermal differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Miura, Xuehua Piao, Sanae Miyake, Sachiko Komazawa-Sakon, Chiharu Nishiyama, Hiroyasu Nakano.
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会
• [学会発表] A Novel FRET Biosensor for Necroptosis Uncovers Two Different Modes of the Release of DAMPs (2018)
  • 著者名/発表者名: Murai Shin, Nakano Hiroyasu
  • 学会等名: Gordon Research Conference
  • 国際学会
• [学会発表] IL-11 is a novel marker of stromal fibroblasts that promote tumors in a murine model of colitis-associated cancer (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nishina, Yutaka Deguchi, Wakami Takeda, Tetuo Mikami, Hiroyasu Nakano
  • 学会等名: 第77回日本癌学会学術総会
• [学会発表] A crucial role of JunB in attenuating epithelial damage-induced colitis through induction of regulatory T cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki Soh, Katagiri Takaharu, Sumimoto Hideki, Nakano Hiroyasu.
  • 学会等名: 第47回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] Blockade of TNFR1-dependent and -independent cell death is crucial for normal epidermal differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Miura, Xuehua Piao, Chiharu Nishiyama, Hiroyasu Nakano.
  • 学会等名: 第47回日本免疫学会学術集会
• [備考] 東邦大学医学部生化学講座
  • URL: http://tohobiochemi.jp/
• [備考] 表皮細胞の環境変化が重篤な皮膚炎を引き起こすことを発見
  • URL: https://research-er.jp/articles/view/69260
• [備考] 東邦大学医学部研究グループが制御された細胞死「ネクロプトーシス」の可視化を世界で初めて実現
  • URL: https://research-er.jp/articles/view/74848
• [産業財産権] 非アルコール性脂肪性肝炎（NASH）の検出方法 (2018)
  • 発明者名: 土屋勇一、中野裕康、長井英成、五十嵐良典
  • 権利者名: 土屋勇一、中野裕康、長井英成、五十嵐良典
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2018-245036