細胞内レセプターNOD系分子を介する自然免疫応答と歯周病

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16390519
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高田 春比古 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30135743)
• 研究分担者: 船山 ひろみ 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助手 (00359530) ; 上原 亜希子 東北大学, 大学院・歯学研究科, 特別研究員(PD)
• キーワード: 自然免疫 / Toll-like receptor / NOD1 / NOD2 / ペプチドグリカン / MDP / リピドA / リポペプチド

研究概要

侵襲微生物に特有の構造をパターン認識して生体防御に当たる自然免疫系が注目されている。最近、細胞膜上のToll-like receptor(TLR)系に加えて、細胞内のNOD系分子が細菌のペプチドグリカン(PGN)を認識することが証明された。実際の細菌感染の場では、宿主細胞はTLR系とNOD系の両方を介して細菌を認識して自然免疫応答を営むものと考えられる。先に報告者らは、ヒト単球系THP-1細胞をNOD2リガンドであるmuramyldipeptide(MDP)とTLR4リガンドであるエンドトキシンで供刺激すると、それぞれの単独刺激よりも遥かに高レベルの炎症性サイトカイン産生を促すことを見出した。そこで、各種TLRのアゴニストとNOD1ないしNDD2アゴニストを同培養系に添加してIL-8産生を指標にTLR系とNOD系の相乗作用を検討した。これまで菌体成分活性の研究では、標品に混入した微量成分のために誤った成績を導くことがあった。本研究ではその懸念を排するために、標品は全て化学合成した純品を供試した。すなわち、細菌性リポペプチドPam3CSSNA(TLR2リガンド)、大腸菌型リピドALA-15-PP(TLR4)、細菌性CpG DNA(TLR9)、MDP(N0D2)、iE-DAP(N0D1)を供試して、N0D系とTLR系のいずれの組み合わせでも明確な相乗作用が認められることを明らかにした。さらに、N0D1ならびにN0D2の遺伝子発現をRNAi法で抑制した細胞では、このような相乗作用が認められなくなることを実証した。以上の知見は、実際の細菌感染の場ではTLR系とNOD系を介する刺激を受けた宿主細胞が強い自然免疫応答を惹起することを示唆している。現在、ヒト樹状細胞培養系での相乗的なTh1応答の誘導と、NOD系刺激でprimeされたマウスのTLR応答をin vivo系で解析して、相乗的な自然免疫応答とその獲得免疫への寄与の実体に迫ろうと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Muramyldipeptide and diaminopimelic acid-containing desmuramylpeptides in combination with chemically synthesized Toll-like receptor agonists synergistically induced production of interleukin-8 in a NOD2- and NOD1-dependent manner, respectively, in human monocytic cells in culture. (2005)
  • 著者名/発表者名: Uehara A, Yang S, Fujimoto Y, Fukase K, Kusumoto S, Shibata K, Sugawara S, Takada H.
  • 雑誌名: Cellular Microbiology 7(1) ページ: 53-61
• [雑誌論文] Critical roles of platelets in lipopolysaccharide-induced lethality : effects of glycyrrhizin and possible strategy for acute respiratory distress syndrome. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yu Z, Ohtaki Y, Kai K, Sasano T, Shimauchi H, Yokochi T, Takada H, Sugawara S, Kumagai K, Endo Y.
  • 雑誌名: International Immunopharmacology 5(3) ページ: 571-580
• [雑誌論文] Role of caspase in CD8O expression of superantigen-stimulated monocytes. (2004)
  • 著者名/発表者名: Shinihara F, Sato K, Suzuki M, Takada H, Echigo S, Rikiishi H.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Medicine 14(2) ページ: 241-246
• [雑誌論文] MyD88 but not TRIF is essential for osteoclastogenes is induced by lipopolysaccharide, diacyl lipopeptide, and IL-1α. (2004)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Takahashi N, Suda K, Nakamura M, Yamaki M, Ninomiya T, Kobayashi Y, Takada H, Shibata K, Yamamoto M, Takeda K, Akira S, Noguchi T, Udagawa N.
  • 雑誌名: Journal of Experimental Medicine 200(5) ページ: 601-611
• [雑誌論文] Proinflammatory cytokines induce proteinase 3 as membrane-bound and secretory forms in human oral epithelial cells and antibodies to protease 3 activate the cells through protease-activated receptor-2. (2004)
  • 著者名/発表者名: Uehara A, Sugawara Y, Sasano T, Takada H, Sugawara S
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 173(6) ページ: 4179-4189
• [雑誌論文] Endogenous IL-15 sustains recruitment of IL-2Rβ and common γ and IL-2-mediated chemokine production in normal inflamed gingival fibroblasts. (2004)
  • 著者名/発表者名: Ozawa A, Tada H, Sugawara Y, Uehara A, Sasano T, Shimauchi H, Takada H, Sugawara S.
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 173(8) ページ: 5180-5188