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2016 年度 実績報告書

微小粒子状化学物質に対する生体応答分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H02960
研究機関東北大学

研究代表者

中山 勝文  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (20453582)

研究分担者 森本 展行  東北大学, 工学研究科, 准教授 (00313263)
船本 健一  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (70451630)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードシリカ / マクロファージ / 炎症 / 貪食 / インフラマソーム
研究実績の概要

シリカやアスベストの大量暴露は塵肺という難治性疾患を引き起こすが、その分子機構としてこれら微小粒子状化学物質を取り込んだマクロファージ細胞内のNLRP3インフラマソームの活性化が関与することが判っている。しかしながらマクロファージがどのように細胞表面上でこれら粒子を認識するのかはよく判っていない。そこで本研究は、マクロファージによる粒子状物質の認識機構を解明することを目的としている。今年度に我々は、マウス骨髄由来マクロファージcDNAライブラリーを用いたノンバイアスな機能的スクリーニング法により、シリカ受容体としてクラスBスカベンジャー受容体メンバー1(SR-B1)を同定した。さらにSR-B1のホモロジーモデリングを行い、SR-B1の細胞外アルファヘリックスを構成する2つのリジン残基がシリカ粒子の結合に重要であることも明らかにした。動的光散乱法によりシリカ粒子の流体半径を測定するとナノサイズであっても実際の細胞培養液中ではマイクロサイズに凝集しマクロファージに認識されることが判明した。さらに抗マウスSR-B1中和モノクローナル抗体および抗ヒトSR-B1中和モノクローナル抗体を樹立し、これらの抗体を用いてSR-B1の機能的発現を解析した。その結果、マウスマクロファージおよびヒト末梢血単球のシリカ認識およびCaspase-1インフラマソーム活性化はこれらの抗体によって抑制された。以上の結果は、SR-B1はマクロファージのシリカ認識およびその後の炎症応答に関与すること示唆する。

現在までの達成度 (区分)
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

シリカ受容体としてSR-B1を同定し、マウスおよびヒトの系においてシリカ粒子に対するマクロファージ炎症応答におけるSR-B1の関与を明らかにすることが出来たため、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

塵肺モデルマウスを用いて、SR-B1およびそのファミリー分子の肺線維化における病理的役割について解析を進める。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] SR-B1 is a silica receptor that mediates canonical inflammasome activation.2017

    • 著者名/発表者名
      Tsugita M, Morimoto N, Tashiro M, Kinoshita K, and Nakayama M
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 18 ページ: 1298-1311

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.01.004

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] IFN-γ is required for cytotoxic T cell-dependent cancer genome immunoediting.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda K, Nakayama M, Hayakawa Y, Kojima Y, Ikeda H, Imai N, Ogasawara K, Okumura K, Thomas DM, and Smyth MJ
    • 雑誌名

      Nat. Commun.

      巻: 8 ページ: 14607

    • DOI

      10.1038/ncomms14607

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Trogocytosisによる免疫応答調節2017

    • 著者名/発表者名
      中山勝文
    • 雑誌名

      臨床免疫・アレルギー科

      巻: 67 ページ: 82-87

  • [雑誌論文] Membrane Translocation and Organelle-Selective Delivery Steered by Polymeric Zwitterionic Nanospheres.2016

    • 著者名/発表者名
      Morimoto N, Wakamura M, Muramatsu K, Toita S, Nakayama M, Shoji W, Suzuki M, and Winnik FM
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 17 ページ: 1523-1535

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.6b00172.

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative in vivo biocompatibility of new ultralow-nickel cobalt-chromium-molybdenum alloys.2016

    • 著者名/発表者名
      Sonofuchi K, Hagiwara Y, Koizumi Y, Chiba A, Kawano M, Nakayama M, Ogasawara K, Yabe Y, and Itoi E.
    • 雑誌名

      J. Orthop. Res.

      巻: 9 ページ: 1505-1513

    • DOI

      10.1002/jor.23150.

    • 査読あり
  • [備考] 東北大学プレスリリース

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2017/02/press20170208-04.html

  • [備考] 東北大学学際科学フロンティア研究所HP Topics

    • URL

      http://www.fris.tohoku.ac.jp/fris/activity/topics/2016/t2016_044.html

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公開日: 2018-01-16  

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