好酸球特異的プロテアーゼPRSS33の機能解析

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09560
• 研究機関: 国立研究開発法人国立成育医療研究センター
• 研究代表者: 松本 健治 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 免疫アレルギー・感染研究部, 部長 (60181765)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 好酸球 / リモデリング / プロテアーゼ

研究実績の概要

私達はアレルギー性炎症において重要な役割を演じる好酸球がPRSS33（Protease, serine, 33）を特異的かつ恒常的に発現することを見いだした。本研究はこのPRSS33に関して、recombinant PRSS33タンパクを用いたin vitro解析と、CRISPR/Cas9システムによるPRSS33ノックアウトマウスを用いたin vivo解析を行い、好酸球の全く新たな機能を明らかにすることを目的としている。
本年度は、まずバキュロウイルス系を用いて、recombinant PRSS33（rPRSS33）タンパクを作成した。recombinant PRSS33は約30 kDaのタンパクである。PRSS33は構造的にセリンプロテアーゼに類似しており、セリンプロテアーゼ活性を有すると推察される。気管支喘息病態を考慮して、in vitroでrPRSS33を各種気道構成細胞に添加し、その影響を検討した。その結果、rPRSS33は線維芽細胞におけるextracellular matrix proteinのmRNA発現を増強し、その増強はprotease inhibitor cocktail（PIC）の添加によってキャンセルされた。このことから、PRSS33は組織のリモデリングに関与する可能性が示唆された。
また、CRISPR/Cas9システムを用いて、PRSS33ノックアウトマウスを作成した。

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recombinant PRSS33タンパクを用いたin vitroの機能解析を行った。また、2年度目に予定されているPRSS33ノックアウトマウスを用いたin vivo解析を行うために、CRISPR/Cas9システムを用いて、PRSS33ノックアウトマウスを作成した。これらは全て、当初の研究計画通りの進捗である。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画通り、次年度にはPRSS33ノックアウトマウスを用いたin vivo解析を行う。特にPRSS33が発現する好酸球が病態に関与するモデルとして、ダニ抗原の6週間吸入モデルを想定してる。予備検討にて、ダニ抗原の6週間吸入モデルでは気管支肺胞洗浄液中に好酸球が多数浸潤し、かつ気道壁の著しい線維化が認められている。

次年度使用額が生じた理由

当初の研究計画通り、本年度はPRSS33ノックアウトマウスを作成した。その際に、予定よる早くPRSS33ノックアウトを得ることが出来たために、その部分の費用が少なくなった。一方、このマウスを交配してin vivo実験に十分な数のマウスを揃えるところまでは進まなかった（飼育費用が少なく済んだ）。そのため、本年度計画していたノックアウトマウスの作成費用（余剰分）と飼育費用を次年度に繰り越して、次年度のノックアウトマウスの詳細な解析に宛てることとした。

次年度使用額の使用計画

平成28年度には当初の計画通り、十分な匹数のPRSS33ノックアウトマウスを用いて、詳細なin vivoの機能解析を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Platelets constitutively express IL-33 protein and modulate eosinophilic airway inflammation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeda T, Unno H, Morita H, Futamura K, Emi-Sugie M, Arae K, Shoda T, Okada N, Igarashi A, Inoue E, Kitazawa H, Nakae S, Saito H, Matsumoto K, Matsuda A.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol 巻: In Press ページ: In Press
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2016.01.032
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Interleukin-33-Mast Cell-Interleukin-2 Axis Suppresses Papain-Induced Allergic Inflammation by Promoting Regulatory T Cell Numbers. (2015)
  • 著者名/発表者名: Morita H, Arae K, Unno H, Miyauchi K, Toyama S, Nambu A, Oboki K, Ohno T, Motomura K, Matsuda A, Yamaguchi S, Narushima S, Kajiwara N, Iikura M, Suto H, McKenzie AN, Takahashi T, Karasuyama H, Okumura K, Azuma M, Moro K, Akdis CA, Galli SJ, Koyasu S, Kubo M, Sudo K, Saito H, Matsumoto K, Nakae S.
  • 雑誌名: Immunity 巻: 43 ページ: 175-86
  • DOI: 10.1016/j.immuni.2015.06.021
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] A novel protease, PRSS33 (serine protease 33, EOS), is specifically and constitutively expressed in human eosinophils (2015)
  • 著者名/発表者名: Sumika Toyama, Akio Matsuda, Hajime Karasuyama, Hirohisa Saito, Susumu Nakae, Kenji Matsumoto
  • 学会等名: 9th Biennial Symposium of International Eosinophil Society
  • 発表場所: Chicago, IL
  • 年月日: 2015-07-14 – 2015-07-18
  • 国際学会