多次元顕微光学システムによる免疫・神経クロストークの薬学への展開

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15390017
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中西 守 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (90090472)
• 研究分担者: 平嶋 尚英 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (10192296) ; 古野 忠秀 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 講師 (80254308) ; 鈴木 亮 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 助手 (00344458) ; 手島 玲子 国立医薬品食品衛生研究所, 機能生化学部, 室長 (50132882)
• キーワード: マスト細胞 / 神経初代培養細胞 / 顕微光学法 / 細胞間相互作用 / サブスタンスP / ノルアドレナリン / カドヘリン / 接着分子

研究概要

生体の免疫系と神経系はこれまで独立していると考えられていた。このようなシステム間の相互作用については、適切な研究手段がなく、ほとんど解析はなされてこなかった。申請者らはこのような免疫系と神経系のクロストーク研究の突破口として、新生児マウスから神経節を単離し、神経成長因子(NGF)の存在下で神経初代培養細胞を継続培養する技術の確立に成功した。しかも、初代培養神経細胞として、交感神経と感覚神経の両者を用いることを可能にした。次に、これら初代培養神経細胞と免疫細胞(マスト細胞とリンパ球)をin vitroで共存培養し、両者の細胞間相互作用を顕微光学法で追究した。神経系から免疫系(マスト細胞)へは液性因子(サブスタンスP)を介してクロストークが起こっていることを明らかになった。申請者らが確立した技術は免疫・神経連関を物理系薬学の立場から追究する有力な手段と考えられた。そこで、開発したin vitro共存培養システムと顕微光学法により、末梢及び中枢での免疫・神経クロストークを多角的に機能解析した。また、その研究成果を薬学研究の発展・展開に結びつけることを企てた。このような視点からの研究はこれまで皆無であり、薬学および医療薬学の新しい進展にも多大の貢献をなすと考えられた。具体的成果は、(1)神経節初代培養細胞と免疫細胞の共存培養(co-culture)システムの確立、(2)多次元顕微光学システムを用いた、免疫系と神経系のクロストークの機能解析、(3)神経細胞とマスト細胞の相互作用にサブスタンスPの関与、(4)神経細胞とTリンパ球の相互作用には、ノルアドレナリンの関与、(5)免疫系から神経系への逆方向のシグナルにATPの関与、(6)接着分子N-カドヘリンとSynCAMの両者が細胞間相互作用に強く関与している等の多大の先端的研究成果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Interaction between nerves and mast cells is mediated by the SgIGSF/SynCAM adhesion molecule. (2005)
  • 著者名/発表者名: Furuno, T., Ito, A., Koma, Y., Watabe, K., Yokozaki, H., Bienenstock, J., Nakanhishi, M., Kitamura, Y.
  • 雑誌名: J.Immunol. (in press)
• [雑誌論文] Complexin II facilitates exocytotic release positively by enhancing Ca^<2+> sensitivity of fusion process in mast cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tadokoro, S., Nakanishi, M., Hirashima, N.
  • 雑誌名: J.Cell Sci. (in press)
• [雑誌論文] Flotillin-1 regulates IgE receptor-mediated signaling in RBL-2H3 cells. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kato, N., Nakanishi, M., Hirashima, N.
  • 雑誌名: J.Immunol. (in press)
• [雑誌論文] Bone marrow derived mast cells respond in co-culture to scorpion venom activation of superior cervical ganglion neurites according to level of expression of NK-1 receptors. (2004)
  • 著者名/発表者名: Furuno, T., Ma, D., van der Kleij, H.P.M., Nakanishi, M., Bienenstock, J.
  • 雑誌名: Neurosci.Lett. 372 ページ: 185-189
• [雑誌論文] N-cadherin plays a role in the synapse-like structures between mast cells and nerves. (2004)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, A., Suzuki, R., Furuno, T., Teshima, R., Nakanishi, M.
  • 雑誌名: Biol.Pharm.Bull. 27 ページ: 1891-1894
• [雑誌論文] Remarkable induction of apoptosis in cancer cells by a novel cationic liposome complexed with a bcl-2 antisense oligonucleotide. (2003)
  • 著者名/発表者名: Noguchi, S., Hirashima, N., Furuno, T., Nakanishi, M.
  • 雑誌名: J.Contol.Release 88 ページ: 313-320
• [図書] バイオサイエンスのための物理化学 (2004)
  • 著者名/発表者名: Tinoco, Sauer, Wang, Puglisi, 監訳・猪飼篤, 訳・櫻井実, 佐藤衛, 中西守, 伏見譲
  • 総ページ数: 488
  • 出版者: 東京化学同人