| 研究課題/領域番号 |
16K08789
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
鈴木 香 順天堂大学, 医学部, 助教 (90631929)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 抗菌ペプチド / 内毒素 / 血液浄化 / 血管内皮細胞 / オートファジー |
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| 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、内毒素とも呼ばれる敗血症の主要な病原因子である。一方、ヒトの好中球や上皮細胞から放出される生体防御ペプチドのLL-37は、LPSと結合してLPSの生理活性を中和する。我々は、LPSと結合したLL-37が、血中の異物除去を担う肝臓の類洞内皮細胞に速やかに取り込まれ、リソソームに移行することを見出している。このため、LL-37は血中に混入したLPSの除去剤として敗血症の治療に役立つ可能性がある。
昨年度までの研究成果として、ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）にLL-37を作用させた際にオートファジーが活性化されることを見いだした。さらに、オートファジーが阻害された状況においてはLL-37の分解が遅延することが明らかになった。このことから、LL-37自身がオートファジーによって分解されることがわかった。したがって、LL-37がLPSと結合して類洞内皮細胞に取り込まれ、オートファジーで分解されることにより、LPSの速やかな分解を促すと考えられた。
今年度は、オートファジー機能不全のHUVECにおいて、LL-37が細胞の生存にどのような影響を示すか検討した。その結果、オートファジーを阻害した細胞ではLL-37の添加によって生細胞が減少し、死細胞（アポトーシスおよびネクローシス）が増加することがわかった。このことは、LL-37を血中LPSの除去剤として用いた場合、オートファジーが機能している細胞に対してはLPS除去の促進効果が期待できる一方、オートファジー機能不全に陥った血管内皮細胞に対してLL-37は細胞死を誘導する可能性が示された。そのメカニズムを明らかにするため、LL-37による細胞死誘導の仕組みについて検討をおこなった。LL-37はHUVECの核周囲に蓄積することがわかったが、詳細なメカニズム解明には至っていない。
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| 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の取り込みにオートファジーが関わることが示唆されたため、当初の研究計画を若干修正して、LL-37によるオートファジーのメカニズムやその意義の解明に注力ししてきた。その結果、LL-37自身のオートファジー誘導能により細胞内消化が促進され、LPSのクリアランスが促進されることを明らかにできた。しかしながら、メカニズムの研究に注力したため、当初計画していたLL-37の改変ペプチドを用いた機能解析やマウスモデルを用いたin vivoでの検討はやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
LL-37はヒト血管内皮細胞に作用してオートファジーを活性化し、自身の細胞内消化を促進することを明らかにした。一方、オートファジー機能不全に陥った血管内皮細胞に対して、LL-37は細胞死を誘導することがわかったが、この詳細なメカニズムについては未解明である。また、今後、敗血症モデルマウスにLL-37を投与し、LPSのクリアランスの促進効果を明らかにするとともに、その際、オートファジーの活性化が関わるかどうかを調べる必要がある。このため、研究期間を延長して以上の課題に取り組むこととした。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度、本研究に必須な血管内皮細胞培養培地が世界的な品薄状態となり、今年度の前半まで同様の状況が続いたため、培養培地の調達に遅れが生じた。また、これとは別に研究計画に若干の変更が生じたため、ペプチド合成費用およびマウス購入費用が予定より減少した。さらに、例年２月あるいは３月に開催の日本細菌学会総会が2018年度は開催されなかった（2019年４月開催となった）ので、これに関わる参加費用や旅費の執行がなかった。
今回、研究期間の延長を申請して認められたので、次年度は培養細胞およびマウスを用いた研究を進めるとともに、関連学会での発表のための旅費や、論文投稿費用等に使用する予定である。
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