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2019 年度 実施状況報告書

心血管病における新規E3リガーゼARIH2によるインフラマソーム制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K08112
研究機関自治医科大学

研究代表者

高橋 将文  自治医科大学, 医学部, 教授 (40296108)

研究分担者 木村 博昭  自治医科大学, 医学部, 講師 (70593622) [辞退]
唐澤 直義  自治医科大学, 医学部, 助教 (60631893)
渡邊 幸子  自治医科大学, 医学部, 助教 (80770619) [辞退]
鎌田 諒  自治医科大学, 医学部, ポスト・ドクター (60801420)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードサイトカイン / 炎症反応 / 心血管病 / タンパク質修飾
研究実績の概要

インフラマソームは強力な炎症性サイトカインであるIL-1β産生を制御する自然炎症経路の一つであり、無菌性炎症の惹起に寄与する細胞内分子複合体である。申請者はこれまで、心血管病におけるインフラマソームの重要性を明らかにし、その制御機構の解明が新たな治療法の開発に繋がることを報告してきた。今年度は、マクロファージ特異的ARIH2欠損(ARIH2f/f;LysMCre)マウスを用いて、ARIH2によるNLRP3インフラマソーム制御機構の解析を行った。ARIH2f/f;LysMCre由来のマクロファージでは、LPS刺激によるNLRP3の発現がさらに増加した。また、LPSのプライミング後にATPで刺激した際のIL-1β産生もさらに増加した。シクロヘキシミド(CHX)チェイス実験では、ARIH2欠損マクロファージでARIH2の分解が抑制されていることが示された。さらに、プロテアーゼやオートファジーの阻害剤を用いた検討により、ARIH2によるNLRP3の分解がプロテアソームによることが確認できた。
インフラマソームの病態での解析としては、Candida albicans培養上清(CAWS)の投与による誘導されるマウス川崎病様血管炎が、NLRP3およびASC、IL-1βの欠損マウスで著明に抑制されることを見出し、このNLRP3インフラマソーム活性化によるIL-1β産生の責任細胞が樹状細胞であることを明らかにした。また、樹状細胞では、CAWS刺激によって、Dectin-2/Syk/JNK/NF-κB経路を介してIL-1β前駆体が合成され(プライミング経路)、Dectin-2/Syk/JNK経路を介したミトコンドリア由来活性酸素によりインフラマソーム活性化が引き起こされて(活性化経路)、IL-1β産生が誘導されることも明らかにした。

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

ARIH2について、マクロファージ特異的ARIH2欠損(ARIH2f/f;LysMCre)マウスを用いて、NLRP3の分解およびNLRP3インフラマソームの制御の分子機序を明らかにできた。また、川崎病類似血管炎におけるNLRP3インフラマソームの役割についても詳細な分子機序を解明することができたことから、本研究課題については、おおむね順調に進捗している状況にある。

今後の研究の推進方策

全身性ARIH2欠損マウスは胎生致死であることから、マクロファージ特異的ARIH2欠損(ARIH2f/f;LysMCre)マウスおよび薬剤誘導性ARIH2欠損(ARIH2f/f;Rosa26CreERT2)マウスを用いて、ARIH2によるNLRP3分解機構の解析を行う。また、これらコンディショナルARIH2欠損マウスを用いて、疾患モデルの作成・表現型を検討することで、病態での役割を解析する。一方、ARIH2欠損マクロファージを用いて、LPS刺激による遺伝子変化をマイクロアレイにより解析し、ARIH2の新たな標的分子をスクリーニングし、その手がかりを得る。さらに、いくつかの病態モデルにおけるNLRP3インフラマソームの役割についても解析を進める予定であり、これらの研究によりNLRP3インフラマソームの制御機構および様々な病態での役割についての包括的な理解を目指して研究を行う。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Role of the NLRP3 Inflammasome in Preeclampsia2020

    • 著者名/発表者名
      Shirasuna Koumei、Karasawa Tadayoshi、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 11 ページ: 80

    • DOI

      10.3389/fendo.2020.00080

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] GSDME-dependentincomplete pyroptosis permits selective IL-1α release under caspase-1 inhibition2020

    • 著者名/発表者名
      Aizawa E, Karasawa T, Watanabe S, Komada T, Kimura H, Kamata R, ItoH, Hishida E, Yamada N, Kasahara T, Mori Y, Takahashi M
    • 雑誌名

      iScience

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] Glucose regulates hypoxia-induced NLRP3inflammasome activation in macrophages2020

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S, Usui-Kawanishi F, Karasawa T, Kimura H, Kamata R, InoueY, Mise N, Kasahara T, Takahashi M
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crucial role of NLRP3 inflammasome in a murine model of Kawasaki disease2020

    • 著者名/発表者名
      Anzai Fumiya、Watanabe Sachiko、Kimura Hiroaki、Kamata Ryo、Karasawa Tadayoshi、Komada Takanori、Nakamura Jun、Nagi-miura Noriko、Ohno Naohito、Takeishi Yasuchika、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Molecular and Cellular Cardiology

      巻: 138 ページ: 185~196

    • DOI

      10.1016/j.yjmcc.2019.11.158

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of inflammasome adaptor protein ASC enhances functional recovery after spinal cord injury in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Y, Kimura A, Kimura H, Ohmori T, Takahashi M, Takeshita K
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Science

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Palmitic acid activates NLRP3 inflammasome and induces placental inflammation during pregnancy in mice2020

    • 著者名/発表者名
      SANO Michiya、SHIMAZAKI Sayaka、KANEKO Yasuaki、KARASAWA Tadayoshi、TAKAHASHI Masafumi、OHKUCHI Akihide、TAKAHASHI Hironori、KUROSAWA Akira、TORII Yasushi、IWATA Hisataka、KUWAYAMA Takehito、SHIRASUNA Koumei
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inflammasome-Independent and Atypical Processing of IL-1β Contributes to Acid Aspiration?Induced Acute Lung Injury2019

    • 著者名/発表者名
      Mizushina Yoshiko、Karasawa Tadayoshi、Aizawa Kenichi、Kimura Hiroaki、Watanabe Sachiko、Kamata Ryo、Komada Takanori、Mato Naoko、Kasahara Tadashi、Koyama Shinichiro、Bando Masashi、Hagiwara Koichi、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 203 ページ: 236~246

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1900168

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crucial Role of NLRP3 Inflammasome in the Development of Peritoneal Dialysis-related Peritoneal Fibrosis2019

    • 著者名/発表者名
      Hishida Erika、Ito Homare、Komada Takanori、Karasawa Tadayoshi、Kimura Hiroaki、Watanabe Sachiko、Kamata Ryo、Aizawa Emi、Kasahara Tadashi、Morishita Yoshiyuki、Akimoto Tetsu、Nagata Daisuke、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 10363

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46504-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of TLR5 in inflammation and tissue damage after intestinal ischemia-reperfusion injury2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Homare、Sadatomo Ai、Inoue Yoshiyuki、Yamada Naoya、Aizawa Emi、Hishida Erika、Kamata Ryo、Karasawa Tadayoshi、Kimura Hiroaki、Watanabe Sachiko、Komada Takanori、Horie Hisanaga、Kitayama Joji、Sata Naohiro、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 519 ページ: 15~22

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2019.08.083

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-Specific Roles of NLRP3 Inflammasome in Myocardial Infarction2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Pharmacology

      巻: 74 ページ: 188~193

    • DOI

      10.1097/FJC.0000000000000709

  • [雑誌論文] Role of NLRP3 Inflammasome in Cardiac Inflammation and Remodeling after Myocardial Infarction2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 ページ: 518~523

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00369

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exogenous nanoparticles and endogenous crystalline molecules as danger signals for the?NLRP3 inflammasomes2019

    • 著者名/発表者名
      Shirasuna Koumei、Karasawa Tadayoshi、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Journal of Cellular Physiology

      巻: 234 ページ: 5436~5450

    • DOI

      10.1002/jcp.27475

  • [雑誌論文] Saturated fatty acid-crystals activate NLRP3 inflammasome2019

    • 著者名/発表者名
      Karasawa Tadayoshi、Takahashi Masafumi
    • 雑誌名

      Aging

      巻: 11 ページ: 1613~1614

    • DOI

      10.18632/aging.101892

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Innate immunity as a target for acute cardioprotection2019

    • 著者名/発表者名
      Zuurbier Coert J、Abbate Antonio、Cabrera-Fuentes Hector A、Cohen Michael V、Collino Massimo、De Kleijn Dominique P V、Downey James M、Pagliaro Pasquale、Preissner Klaus T、Takahashi Masafumi、Davidson Sean M
    • 雑誌名

      Cardiovascular Research

      巻: 115 ページ: 1131~1142

    • DOI

      10.1093/cvr/cvy304

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Guidelines for evaluating myocardial cell death2019

    • 著者名/発表者名
      Mishra Paras K.、Adameova Adriana、Hill Joseph A.、Baines Christopher P.、Kang Peter M.、Downey James M.、Narula Jagat、Takahashi Masafumi、Abbate Antonio、Piristine Hande C.、Kar Sumit、Su Shi、Higa Jason K.、Kawasaki Nicholas K.、Matsui Takashi
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

      巻: 317 ページ: H891~H922

    • DOI

      10.1152/ajpheart.00259.2019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cutting Edge: G Protein Subunit β 1 Negatively Regulates NLRP3 Inflammasome Activation2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Tomohiko、Ruengsinpinya Lerdluck、Nakamura Eriko、Takahata Yoshifumi、Hata Kenji、Okae Hiroaki、Taniguchi Shun’ichiro、Takahashi Masafumi、Nishimura Riko
    • 雑誌名

      The Journal of Immunology

      巻: 202 ページ: 1942~1947

    • DOI

      10.4049/jimmunol.1801388

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] IL-1β Plays an Important Role in Pressure Overload-Induced Atrial Fibrillation in Mice2019

    • 著者名/発表者名
      Matsushita Naoko、Ishida Nanae、Ibi Miho、Saito Maki、Takahashi Masafumi、Taniguchi Shunichiro、Iwakura Yoichiro、Morino Yoshihiro、Taira Eiichi、Sawa Yohei、Hirose Masamichi
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 42 ページ: 543~546

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00363

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Implications of immune-inflammatory responses in smooth muscle dysfunction and disease2019

    • 著者名/発表者名
      Usui-Kawanishi Fumitake、Takahashi Masafumi、Sakai Hiroyasu、Suto Wataru、Kai Yuki、Chiba Yoshihiko、Hiraishi Keizo、Kurahara Lin Hai、Hori Masatoshi、Inoue Ryuji
    • 雑誌名

      Journal of Smooth Muscle Research

      巻: 55 ページ: 81~107

    • DOI

      10.1540/jsmr.55.81

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 腹膜線維症におけるNLRP3zインフラマソームの役割2019

    • 著者名/発表者名
      菱田英里華、駒田敬則、秋元哲、高橋将文、長田太助
    • 学会等名
      第62回日本腎臓学会学術総会
  • [学会発表] 飽和脂肪酸は結晶形成を介して好中球浸潤を誘導する2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤直義、渡邊幸子、笠原忠、高橋将文
    • 学会等名
      第51回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • [学会発表] アセトアミノフェン急性肝不全におけるFerroptosisの分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      山田直也、唐澤直義、駒田敬則、木村博昭、伊藤準哉、仲川清隆、桑田浩、原俊太郎、佐久間康成、佐田尚宏、高橋将文
    • 学会等名
      第33回肝類洞壁細胞研究会学術集会
  • [学会発表] 循環器領域における無菌性炎症とインフラマソーム:薬物治療の現況と創薬への展望2019

    • 著者名/発表者名
      高橋将文
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 動脈硬化の進展におけるNLRP3インフラマソームの役割2019

    • 著者名/発表者名
      唐澤直義
    • 学会等名
      第40回日炎症・再生医学会
  • [学会発表] 循環器領域における無菌性炎症とインフラマソーム:薬物治療の現況と創薬への展望.2019

    • 著者名/発表者名
      高橋将文
    • 学会等名
      第93回日本薬理学会年会
  • [備考] 自治医科大学 分子病態治療研究センター 炎症・免疫研究部

    • URL

      http://www.jichi.ac.jp/inflammation/

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公開日: 2021-01-27  

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