ステロイド抵抗性気道炎症の分子基盤解明と新規治療

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K08422
• 研究機関: 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター)
• 研究代表者: 森 晶夫 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 先端技術開発研究部, 部長 (80251247)
• 研究分担者: 神山 智 独立行政法人国立病院機構(相模原病院臨床研究センター), 先端技術開発研究部, 研究員 (20626783) ; 神沼 修 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (80342921) ; 大友 隆之 東京薬科大学, 薬学部, 助教 (90463108)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ステロイド抵抗性 / 喘息 / 炎症 / T細胞

研究実績の概要

研究初年度には、当研究室において既に樹立してある卵白アルブミン（OVA）特異的ヘルパーT細胞（Th）クローンを用いて、ステロイド感受性を再確認した。Thクローンを抗原提示細胞、抗原（OVA)とともに培養し、細胞増殖応答を評価した（in vitroステロイド感受性）。培養中にDexamethasone (DEX)最終濃度1～1,000 nMを加え、IC50値を評価した。この系において、培養中に、CD28シグナル阻害効果を有するCTLA4-Ig 、あるいは種々のAkt inhibitor、PI3-kinase inhibitorを加えて、ステロイド感受性に対する効果を解析した。Thクローン移入喘息モデル（in vivoステロイド感受性）の解析は、各々のThクローンを無処置マウスに尾静脈より注入（Day 0）、翌日OVAを経気道的に抗原チャレンジし（Day 1）、さらに48 hr後に気管支肺胞洗浄（BAL）を行い、細胞数、分画を測定した（Day 3）。in vitro実験においてステロイド感受性クローンに分類されたBF7、T6-2、T6-10を移入した場合、BALF中好酸球数は、Dexの用量依存的に低下する一方、ステロイド抵抗性クローンのT6-4、T6-7を移入した場合、BALF中好酸球数は有意な低下を認めなかった（ステロイド抵抗性好酸球浸潤）。T5-1を移入した場合、3 mg/kgのDex投与によりBALF中好酸球数が約30%低下した。薬物効果の解析には、Day 1、2にDex 1、3 mg/kg（またはvehicle）、加えてCTLA4-Ig 、PI3-kinase inhibitor（またはvehicle）を投与した。CTLA4-Ig は、in vivoにおいても、ステロイド抵抗性を解除し、ステロイド抵抗性炎症を、ステロイド感受性に変える効果を確認できた。

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

初年度の研究項目として予定していた実験は、ほぼ実施できた。過去に樹立してあったステロイド抵抗性（感受性）Thクローンの性質が変わらず、今回の課題においても利用できることが再確認できた。用いた6種類のT細胞クローンのうち、BF7、T6-2、T6-10の3クローンは、Dexにより増殖が抑制されるステロイド感受性クローン、T5-1、T6-4、T6-7の3クローンは、抑制されないステロイド抵抗性クローンであった。さらに、in vitro研究においては、ステロイド抵抗性の薬理学的characterizationを進め、種々の特異的標的を有する生理活性物質が、ステロイド感受性をmodifyするという、まったく新規の治験を得ることができた。本課題において、基板とナル実験系の要素がそろったことを意味する。初年度の進捗状況は、予定通りに進行したと考えられる。

今後の研究の推進方策

初年度には、順調に実験系を構築することができたので、次年度には、各種シグナル伝達阻害剤の効果をin vitroおよびin vivoにおいてコンファームする。その後、当初の予定通りに、CTLA4-Ig経気道投与の解析、オミックス解析、リン酸化解析へと研究を進めたい。

次年度使用額が生じた理由

初年度においては、当初の予定に挙げていたオミックス解析を実施する実験条件を検討していた。至適条件について、まだ検討中のため、費用のかさむオミックス解析を次年度以降へ回したため、経費の未使用が若干発生した。次年度に使用予定している。

研究成果

• [雑誌論文] Thrombospondin 1-mediated suppression of mast cell degranulation is involved in the efficacy of sublingual immunotherapy (2019)
  • 著者名/発表者名: Kaminuma, O., Kitamura, N., Gotoh, M., Shindo, M., Watanabe, N., Nishimura, T., Mori, A., Nemoto, S., Tatsumi, H., Okubo, K., and Hiroi, T
  • 雑誌名: Allergol Int. 巻: 68S2019 ページ: S9-10
  • DOI: 10.1016/j.alit.2019.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Downregulation of NFAT3 Due to Lack of T-Box Transcription Factor TBX5 Is Crucial for Cytokine Expression in T Cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaminuma Osamu、Kitamura Noriko、Nishito Yasumasa、Nemoto Soichi、Tatsumi Hideki、Mori Akio、Hiroi Takachika
  • 雑誌名: The Journal of Immunology 巻: 200 ページ: 92～100
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1602113
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Contribution of neuraminidase 3 to the differentiation of induced regulatory T cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaminuma Osamu、Katoh Shigeki、Miyagi Taeko、Watanabe Nobumasa、Kitamura Noriko、Nishimura Tomoe、Saeki Mayumi、Mori Akio、Hiroi Takachika
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 23 ページ: 112～116
  • DOI: 10.1111/gtc.12553
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of anti-allergic drugs on T cell-mediated nasal hyperresponsiveness in a murine model of allergic rhinitis (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Tomoe、Kaminuma Osamu、Saeki Mayumi、Kitamura Noriko、Gotoh Minoru、Mori Akio、Hiroi Takachika
  • 雑誌名: Allergology International 巻: 67 ページ: S25～S31
  • DOI: 10.1016/j.alit.2018.05.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Comprehensive analysis of sputum and serum biomarkers in adult asthma (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori, A., Kouyama, S., Yamaguchi, M., Kumitani, C., Fujita, N., Iwata, M., Nagayama, K., Ryu, K., Nakamura, Y., Tomita, Y., Hamada, Y., Hayashi, H., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., T., Taniguchi, M., Shimoda, T., Odashima, H., Motomura, C., Fujisawa, T., Nagao, M., Shoji, S., Oshima, S., et al.
  • 学会等名: Joint Congress of Asia Pacific Association of Allergy, Asthma and Clinical Immunology (APAAACI) and Asia Pacific Association of Pediatric Allergy, Respirology & Immunology (APAPARI) 2018
  • 国際学会
• [学会発表] T cell-induced bronchoconstriction in mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Kouyama, S., Ohtomo, T., Kaminuma, O., and Mori, A.
  • 学会等名: American College of Allergy and Immunology 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Mechanisms of nonatopic, T cell-induced bronchoconstriction. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori, A., Kouyama, S., Yamaguchi, M., Kumitani, C., Ohtomo-Abe, A., Fujita, N., Iwata, M., Nagayama, K., Ryu, K., Nakamura, Y., Tomita, Y., Hamada, Y., Hayashi, H., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., T., Taniguchi, M., Ohtomo, T., Kaminuma, O.
  • 学会等名: WAO International Scientific Conference 2018
  • 国際学会
• [学会発表] New sensitization to Aspergillus fumigatus in adult asthma over a 10-year observation period (2018)
  • 著者名/発表者名: Watai, K., Fukutomi, Y., Hayashi, H., Iwata, M., Nagayama, K., Nakamura, Y., Tanaka, J., Hamada, Y., Ryu, K., Tomita, Y., Mitsui, C., Kamide, Y., Sekiya, K., Mori, A., Asano, K., and Taniguchi, M.
  • 学会等名: European Respiratory Society 2018 International Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Pharmacological characterization of T cell-induced broncho-constriction in vitro and in vivo. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori, A., Kouyama, S., Yamaguchi, M., Kumitani, C., Fujita, N., Iwata, M., Nagayama, K., Ryu, K., Nakamura, Y., Tomita, Y., Hamada, Y., Hayashi, H., Watai, K., Kamide, Y., Sekiya, K., Fukutomi, Y., T., Taniguchi, M., Ohtomo, T., Kaminuma, O.
  • 学会等名: European Respiratory Society 2018 International Congress
  • 国際学会