マスト細胞の分化におけるヒスタミン合成酵素とプロスタノイド受容体の発現調節

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12139205
• 研究機関: 武庫川女子大学
• 研究代表者: 市川 厚 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (10025695)
• 研究分担者: 田中 智之 京都大学, 薬学研究科, 助手 (40303846) ; 杉本 幸彦 京都大学, 薬学研究科, 助教授 (80243038) ; 扇間 昌親 武庫川女子大学, 薬学部, 教授 (90098533)
• キーワード: マスト細胞(肥満細胞) / イムノグロブリンE / ヒスタミン / ヒスチジン脱炭酸酵素 / アレルギー / プロスタグランジン / カルシウム / 接着

研究概要

本研究は炎症、アレルギー等の病態において重要な機能を有するマスト細胞の多様性に焦点をおき、個体レベルにおけるヒスタミンあるいはプロスタグランジン(PG)のはたらきを解明し、もって新規抗アレルギー薬創製に寄与する基礎的知見を得ることを目的としている。本年度の研究実施計画に基づき以下の知見を得た。
1.IgE感作によるマスト細胞活性化機構の解明
IL-3依存的な骨髄由来培養マスト細胞(BMMC)における単量体IgEによるCa^<2+>流入に関与するチャンネルは、抗原抗体反応の際に関与するものとは異なることを明らかにした。さらにIgEの抗原結合部位近傍の領域がIgE感作によるマスト細胞治性化に関与することを示唆する結果を得た。また、こうした単量体IgEの効果は腹腔マスト細胞では弱く、マスト細胞-線維芽細胞共培養系を用いた検討から細胞の分化に伴い応答性の減弱が起こることを見いだした。
2.HDC欠損マウス腹腔マスト細胞における顆粒形成の異常の解明
マウス腹腔からマスト細胞を精製し、GeneChip (Affymetrix)によるマイクロアレイ解析を行った。その結果、HDC欠損マウス腹腔マスト細胞における顆粒プロテアーゼ遺伝子群のmRNA発現の顕著な低下を見いだし、タンパク質レベルでもtryptase、carboxypeptidaseA、cathepsinGの発現が低下していることを明らかにした。
これらの結果から、慢性アレルギー状態においてIgE濃度が高まる際に、マスト細胞が油性化し、新規合成されるヒスタミンが顆粒酵素の誘導、あるいはマスト細胞の成熟を惹起することをはじめて示唆した。
3.PGE_2刺激によるマスト細胞の接着機構の解析
マウスマスト細胞株P-815ではPGE_2によるEP3、EP4両受容体を介する相乗的なcAMP産生を介して。フィブロネクチンへの細胞接着が誘導されることを見いだした。また、この作用には持続的なサイトゾルCa^<2+>レベルの亢進が関与しており、さらにカルモジュリン依存性たんばく質キナーゼ阻害剤W7により完全に阻害されることからCa^<2+>-カルモジュリンパスウェイが関与することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Tanaka, S., Deai, K., Konomi, A., Takahashi, K., Yamane, H, Sugimoto, Y., Ichikawa, A.: "Expression of L-histidine decarboxylase in granules of elicited mouse polymorphonuclcar leukocytes"Eur.J.Immunol.. (In press). (2004)
• [文献書誌] Sugimolo, Y., Nakato, T., Kita, A., Takahashi, Y., Hatae, N., Tabata, H., Tanaka, S., Ichikawa, A.: "A cluster of aromatic amino acids in the i2 loop plays a key role for Gs coupling in prostaglandin EP2 and EP3 receptors."J.Biol.Chem.. 279. 11016-11026 (2004)
• [文献書誌] Hatae, N., Kita, A., Sugimoto, Y., Ichikawa, A.: "Induction of adherent activity in mastocytoma P-815 cells by the cooperation of two PGE_2 receptor subtypes, EP_3 and EP_4."J.Biol.Chem.. 278. 17977-179981 (2003)
• [文献書誌] Tanaka, S., Deai, K., Inagaki, M., Ichikawa, A: "Uptake of histamine by mouse peritoneal macrophages and a macrophage ceil line, RAW264.7"Am.J.Physiol.-Cell Physiol.. 285. C592-C598 (2003)
• [文献書誌] Furutani, K., Aihara, T., Nukamura, E., Tanaka, S., Ichikawa, A., Ohtsu, H., Okabe, S.: "Crucial role of histamine for regulation of gastric acid secretion ascertained by histidine decarboxylase-knockout mice."J.Pharmacol.Exp.Ther.. 307. 331-338 (2003)
• [文献書誌] Oka, T., Oka, K., Kobayashi, T., Sugimoto, Y., Ichikawa, A., Ushikubi, F., Narumiya, S., Saper, CB.: "Characteristics of thermoregulatory and febrile responses in mice deficient in prostaglandin EP1 and EPS receptors."J.Physiol.. 551. 945-954 (2003)