アレルギー性疾患において個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割の解明

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04864
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 中尾 篤人 山梨大学, 総合研究部, 教授 (80317445)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 概日時計 / 免疫細胞 / 遺伝子改変マウス

研究実績の概要

本研究では、樹状細胞、T細胞、B細胞、マスト細胞の各々で選択的に概日時計（時計遺伝子）が障害されたマウスを作成し、これらのマウスに喘息、花粉症、食物アレルギーモデルを導入し正常マウスと比較することでそれぞれのアレルギー性疾患の病態形成において個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割を解明する。
平成２７年度からCre-loxpシステムを用いてCD11c-Cre, CD4-Cre, CD19-CreマウスとBmal1flx/flx マウスを交配させ樹状細胞、CD4陽性T細胞、B細胞で主要な時計遺伝子の１つBmal1が欠損したマウスを作成している。現時点でT細胞でBmal1が欠損したマウスで実験に供する引数を得ることができた。このマウスでは、定常状態において体重や皮膚の異常等、胸腺や脾臓へのリンパ球サブセット、血中IgGなどの抗体濃度、末梢血白血球数などに異常は認めていない。
平成２８年度はこのT細胞でBmal1が欠損したマウスにおいて喘息モデルを導入しコントロールマウスと比較検討した。その結果卵白アルブミン(OVA)を腹腔内感作しOVAを吸入する喘息モデルではコントロールマウスと比較して有意なフェノタイプの差や免疫学的な相違は認めず少なくともこのモデルにおいてはT細胞のBmal1欠損（概日時計の異常）は喘息の発症に影響を与えないことが示唆された。現在、ダニ抗原を吸入感作する喘息モデルを作成しコントロールマウスとの相違について検討中である。

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

初年度はマウスの作成、次年度はそのアレルギーモデルを用いた解析を施行する計画だったのでとくに遅延なく進んでいる。

今後の研究の推進方策

上記で作成した免疫細胞選択的Bmal1改変マウスおよびそのコントロールマウスが実験に使用可能な匹数が揃えば、適宜、ダニ抗原を吸入感作して作成する喘息モデルを導入し、そのフェノタイプについて比較検討する。評価項目として、肺好酸球浸潤、気道過敏性、BAL中Th2サイトカイン, TSLP, IL-33濃度、局所リンパ節におけるT細胞応答、血清抗原特異的IgE, IgG値などを用いる。本検討によってより臨床に近似した形での喘息モデルを用いた喘息病態形成における個々の免疫細胞の概日時計が果たす役割が明らかになる。
また並行して野生型マウスまたは時計遺伝子Clock変異マウスの骨髄細胞をin vitroで分化させ骨髄由来培養マスト細胞(BMMCs)を調整し、このBMMCsをそれぞれマスト細胞欠損マウス(W/Wvマウス)に静脈内注射し全身的なマスト細胞の再構築を行っている。
それらのマスト細胞選択的にClock遺伝子が変異したマウス及びコントロールマウスに上記のダニ抗原による喘息モデルを導入しマスト細胞の概日時計が喘息病態の形成に果たす役割についても今後検討する。

研究成果

• [雑誌論文] Clock-dependent temporal regulation of IL-33/ST2-mediated mast cell response. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawauchi T, Ishimaru K, Nakamura Y, Nakano N, Hara M, Ogawa H, Okumura K, Shibata S, Nakao A
  • 雑誌名: Allergology International 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1016/j.alit.2017.02.004.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Regulation of plasma histamine levels by the mast cell clock and its modulation by stress. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Ishimaru K, Shibata S, Nakao A.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 ページ: 39934
  • DOI: 10.1038/srep39934.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Clock Genes Regulate the Circadian Expression of Piezo1, TRPV4, Connexin26, and VNUT in an Ex Vivo Mouse Bladder Mucosa. (2017)
  • 著者名/発表者名: 5.Ihara T, Mitsui T, Nakamura Y, Kira S, Nakagomi H, Sawada N, Hirayama Y, Shibata K, Shigetomi E, Shinozaki Y, Yoshiyama M, Andersson KE, Nakao A, Takeda M, Koizumi S
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12 ページ: e0168234
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0168234
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The efficacy of sublingual immunotherapy for allergic rhinitis may vary with the time of day. (2016)
  • 著者名/発表者名: Igarashi S, Suzuki K, Nakamura Y, Ishimaru K, Fukano C, Masuyama K, Ohashi-Doi K, Nakao A
  • 雑誌名: Int Arch Allergy Immunol 巻: 171 ページ: 111-118
  • DOI: 10.1159/000450954.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synergistic anti-tumor effect with indoleamine 2,3-dioxygenase inhibition and temozolomide in a murine glioma model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanihara M, Kawataki T, Oh-oka K, Mitsuka K, Nakao A, Kinouchi H
  • 雑誌名: Journal of Neurosurgery 巻: 124 ページ: 1594-1601
  • DOI: 10.3171/2015.5.JNS141901.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of IgE-mediated allergic reaction by pharmacologically targeting the circadian clock. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Nakano N, Ishimaru K, Ando N, Katoh R, Suzuki-Inoue K, Koyanagki S, Ogawa H, Okumura K, Shibata S, Nakao A
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: 137 ページ: 1226-1235
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2015.08.052.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The alarmin IL-33 derived from HSV-2-infected keratinocytes triggers mast cell-mediated antiviral innate immunity. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aoki R, Kawamura T, Goshima F, Ogawa Y, Nakae S, Moriishi K, Nakao A, Shimada S
  • 雑誌名: J Invest Dermatol 巻: 136 ページ: 1290-1292
  • DOI: 10.1016/j.jid.2016.01.030.
  • 査読あり
• [学会発表] Inhibition of IgE-mediated allergic reaction by pharmacologically targeting the circadian clock. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Y, Nakao A, Shibata S
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] 5-amino salicylic acid (5-ASA) induces the colonic regulatory Tcells via the activation of the aryl hydrocarbon receptor signaling pathway. (2016)
  • 著者名/発表者名: Oh-oka K, Nakao A
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] Migration of Th17 cells to the small intestine is temporally regulated by the circadian clock. (2016)
  • 著者名/発表者名: Le Pham Thu Ha, Nakamura Y, Nakao A
  • 学会等名: 第45回日本免疫学会学術集会
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県宜野湾市）
  • 年月日: 2016-12-05 – 2016-12-07
• [学会発表] Regulation of plasma histamine levels by the mast cell clock and its modulation by stress. (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村勇規,柴田重信,中尾篤人
  • 学会等名: 第23回日本時間生物学会学術大会
  • 発表場所: 名古屋大学豊田講堂（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-13
• [学会発表] AHR activation by probiotics inhibits colitis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakao A
  • 学会等名: AHR 2016 The aryl hydrocarbon receptor as a central mediator of health and disease
  • 発表場所: New York（USA）
  • 年月日: 2016-08-03 – 2016-08-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 薬理学的概日時計制御によるIgE依存性アレルギー反応の抑制. (2016)
  • 著者名/発表者名: 中村勇規,柴田重,中尾篤人
  • 学会等名: 第65回日本アレルギー学会学術大会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-06-17 – 2016-06-19
• [学会発表] Circadian Regulation of Allergic Reaction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakao A
  • 学会等名: 2016 SRBR Meeting
  • 発表場所: Florida（USA）
  • 年月日: 2016-05-21 – 2016-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The mast cell-clock regulates blood histamine levels: implication for stress-induced exacerbation of allergy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakao A
  • 学会等名: 31th symposium of the Collegium Internationale Allergologicum
  • 発表場所: Charleston（USA）
  • 年月日: 2016-04-03 – 2016-04-08
• [備考] 山梨大学医学部免疫学講座ホームページ
  • URL: http://www.med.yamanashi.ac.jp/clinical_basic/para0imm/kenkyuu/kenkyuu.php