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2016 年度 実施状況報告書

肝臓の血液浄化機能に着目した新たな敗血症治療法の確立~LL-37ペプチドを用いて

研究課題

研究課題/領域番号 16K08789
研究機関順天堂大学

研究代表者

鈴木 香  順天堂大学, 医学部, 助教 (90631929)

研究分担者 長岡 功  順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60164399)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード抗菌ペプチド / エンドトキシン / 血液浄化 / 肝臓 / 敗血症 / オートファジー
研究実績の概要

グラム陰性菌の膜成分であるリポ多糖(LPS)は、ヒトの細胞に作用して過剰炎症や細胞傷害を引き起こすため、敗血症の主要な病原因子である。一方、ヒト好中球などが産生する生体防御ペプチドのLL-37はLPSと結合してこれを中和し、肝臓の類洞内皮細胞に速やかに取り込まれた後、リソソームに移行することを我々は明らかにしている。このため、LL-37は敗血症の治療において血中に混入したLPSの除去剤として役立つ可能性がある。本年度は一つ目として、LL-37とLPSの取り込みに関わる類洞内皮細胞表面の分子の同定を試みた。グリコサミノグリカンの添加実験や分解酵素処理の実験から、LL-37とLPSの複合体は類洞内皮細胞表面のヘパラン硫酸プロテオグリカンに結合して取り込まれることがわかった。
二つ目として、血管内皮細胞におけるLL-37とLPSの細胞内消化メカニズムを特にオートファジーとの関わりについて解析した。その結果、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)にLL-37を作用させると、オートファゴソーム特異的タンパク質LC3-IIの増加やオートファジー関連遺伝子atgの発現上昇が確認されたことなどから、LL-37は血管内皮細胞にオートファジーを誘導すると考えられた。このことから、LL-37とLPSの細胞内消化にオートファジーが関わることが示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

LL-37とLPSの細胞内消化にオートファジー関わることを示唆する興味深い結果を得た。一方、当初計画していた肝臓常在マクロファージ(クッパー細胞)においてのLL-37ペプチドのLPS取り込み効果の解明は遅れている。

今後の研究の推進方策

LL-37とLPSの細胞内消化にオートファジーが関与する可能性が示されたので、今後はLL-37がどのような機序でオートファジーを活性化するかを解明する。これと同時に、敗血症モデルマウスにLL-37を投与した際、LPSのクリアランスにオートファジー活性化が関わるかどうかも明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

研究を進めるうちにオートファジーの関わりが見えてきたため、当初予定していたクッパー細胞でのLPS除去作用の解明の研究を遅らせることとなった。

次年度使用額の使用計画

次年度は敗血症モデルマウスを用いてLL-37ペプチドの除去作用を明らかにする中心的な年度である。また、atg遺伝子のin vitroノックダウン系の確立、解析を開始するとともに、昨年度完了できなかったクッパー細胞でのLPS除去作用の解明もおこなう。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the effect of aloe-emodin on the proliferation and apoptosis of human synovial MH7A cells; a comparison with methotrexate.2017

    • 著者名/発表者名
      Hashiguchi M, Suzuki K, Kaneko K, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Mol. Med. Reports

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Antimicrobial cathelicidin peptide LL-37 inhibits the pyroptosis of macrophages and improves the survival of polybacterial septic mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Hu Z, Murakami T, Suzuki K, Tamura H, Reich J, Kuwahara-Arai K, Iba T, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Int Immunol

      巻: 28 ページ: 245-253

    • DOI

      10.1093/intimm/dxv113

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Human host defense cathelicidin peptide LL-37 enhances the lipopolysaccharide uptake by liver sinusoidal endothelial cells without cell activation.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K, Murakami T, Hu Z, Tamura H, Kuwahara-Arai K, Iba T, Nagaoka I
    • 雑誌名

      J Immunol

      巻: 196 ページ: 1338-1347

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1403203

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Effects of the Human Host Defense Peptide LL-37 on Endothelial Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Juntendo Medical Journal

      巻: 62 ページ: 105-111

    • DOI

      10.14789/jmj. 62.105

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ヒト抗菌ペプチドLL-37は血管内皮細胞にオートファジーを誘導する2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木香, 田村弘志, 長岡 功
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-20
  • [学会発表] Involvement of Mas-related genes X2 in the internalization of LL-37 into mast cells.2017

    • 著者名/発表者名
      村上泰介, 鈴木香, 長岡 功
    • 学会等名
      第90回日本細菌学会総会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-20
  • [学会発表] エンドトキシンによる宿主細胞応答に対する生体防御ペプチドの制御機構2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木香
    • 学会等名
      第22回日本エンドトキシン・自然免疫研究会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2016-12-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗菌ペプチドLL-37によるマスト細胞の活性化機序.2016

    • 著者名/発表者名
      村上泰介, 鈴木香, 森林淑子, 長岡 功
    • 学会等名
      第89回日本生化学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-09-27
  • [学会発表] Neutrophil extracellular traps (NETs) induces the IL-1β production by macrophages in combination with lipopolysaccharide.2016

    • 著者名/発表者名
      Hu Z, Suzuki K, Murakami T, Reich J, Tamura H, Nagaoka I
    • 学会等名
      14th Biennial Meeting International Endotoxin and Innate Immunity Society
    • 発表場所
      Hamburg
    • 年月日
      2016-09-23
    • 国際学会
  • [学会発表] The mechanism for a cathelicidin peptide LL-37-mediated LPS uptake by liver sinusoidal endothelial cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki K, Murakami T, Nagaoka I
    • 学会等名
      14th Biennial Meeting International Endotoxin and Innate Immunity Society
    • 発表場所
      Hamburg
    • 年月日
      2016-09-23
    • 国際学会
  • [図書] 抗菌ペプチドの機能解明と技術利用2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木香, 長岡功
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      CMC出版
  • [図書] Functional Food Research 122016

    • 著者名/発表者名
      橋口素子, 鈴木香, 金子和夫, 長岡 功
    • 総ページ数
      98
    • 出版者
      エイド出版
  • [備考] 順天堂大学 大学院医学研究科 生化学・生態防御学(生化学第二)

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/seikagaku_seitaibogyo/html/index_j.html

  • [備考] 日本エンドトキシン・自然免疫研究会(研究代表者がwebページの作成、管理をおこなっている)

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/seikagaku_seitaibogyo/jeiis/

  • [備考] 毒素シンポジウム(研究代表者がwebページの作成、管理をおこなっている)

    • URL

      http://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/seikagaku_seitaibogyo/toxin/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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