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2020 年度 実績報告書

マスト細胞における分泌顆粒の『不均質性』とアレルギー応答の『多様性』に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H03369
研究機関金沢大学

研究代表者

鈴木 亮  金沢大学, 薬学系, 教授 (00344458)

研究分担者 平嶋 尚英  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(薬学), 教授 (10192296)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードアレルギー / マスト細胞 / 開口放出 / 分泌顆粒 / 多様性
研究実績の概要

アレルギー疾患は、発症部位、病態、重症度など様々な疾患症状を示す上に、症状が変化するなど、極めて「多様性」に富んでいる疾患である。そのため根治療法が存在せず、対処療法に依存しているのが現状である。アレルギー反応に重要な役割を担っているマスト細胞では、細胞内に存在する個々の分泌顆粒は一様ではなく「不均質性」が存在していることが本研究成果から明らかになっている。
これまで本課題では、マスト細胞の分泌顆粒に存在する顆粒の「不均質性」に着目し、分泌顆粒の形成、外来刺激情報の認識、分泌反応、さらに各種アレルギー疾患モデル(アナフィラキシー、アトピー、食物アレルギー等)に関して分子・細胞・生体レベルでの解析を行い、分泌顆粒の不均質性が制御するアレルギー応答の多様性のメカニズムを追究してきた。
そして、個々の顆粒内容物(ヒスタミン、サイトカイン、ケモカイン等)と分泌機能蛋白質SNARE(VAMP、SNAP等)の局在解析などから、個々の顆粒で顆粒内容物及び分泌機能蛋白質の発現に特異性があることが明らかになった。また、これら分泌顆粒の不均質性は生体内マスト細胞でも同様であった。さらに、顆粒に特異的に発現する分泌機能蛋白質(VAMP、SNAP等)のノックダウン細胞を樹立し、分泌反応の解析を行った結果、ヒスタミン等の分泌に寄与するSNARE蛋白質を同定した。今後、バイオセンサーの解析条件の最適化を行うなど、個々の分泌顆粒の不均質性に着目しアレルギー応答の多様性の制御機構を明らかにする。

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

マスト細胞の分泌顆粒の顆粒内容物(ヒスタミン、サイトカイン、ケモカイン等)や発現する分泌機能蛋白質(VAMAP、SNAP等)は、個々の分泌顆粒において、顆粒サイズ、顆粒に内包する内容物、発現する機能蛋白質が異なっており、特異的な組み合わせが存在している事が明らかになった。またアレルギー疾患の発症に重要な役割を担う炎症性メディエータであるヒスタミンについては、その分泌に寄与する分泌機能蛋白質を同定した。さらに、親和性の異なる抗原刺激応答に伴う分泌機能蛋白質(VAMP)のリン酸化状態を解析したところ、サブファミリー間で刺激情報に伴い異なるリン酸化反応が誘導されていることも明らかにした。また、刺激情報依存的な細胞応答(開口放出)メカニズムを解明するための、各種バイオセンサーの樹立にも成功した。

今後の研究の推進方策

本年度は、昨年度までの研究成果をさらに発展させ、アレルギー応答の『多様性』発現メカニズム研究に展開をする。具体的な研究項目に関しては、以下の項目に従って研究を進めて行く。
①昨年度の研究成果についてさらに詳細なメカニズム解析を行い、成果公表のための基礎および応用データを取得する。②siRNAやshRNAライブラリースクリーニングにより分泌蛋白質及びその制御因子を同定する。③先に同定した分泌制御因子について、リン酸化特異抗体やPhos-tagシステムを用いた蛋白質リン酸化反応の検出による活性化機構を明らかにする。④各種バイオセンサー研究の実験条件の最適化と刺激情報依存的シグナル、トラフィッキング、膜融合メカニズムを解明する。⑤個々の顆粒間や顆粒内・外膜での構成脂質成分(PC、PE、PS等)の非対称性や不均質性について生化学的・顕微光学的解析技術を用いて解析する。⑥プロテオGUV/SUV(Giant/Small Unilamellar Vesicle)リポソームを用いた人工膜分泌モデルを用いた膜融合機構を解明する。⑦各種外来刺激物質とそれらを用いた疾患モデル動物(アナフィラキシー、アトピー、食物アレルギー、喘息等)の特徴を利用し顆粒『不均質性』と『多様性』の関係を解明する。⑧異なる感作(腹腔、静注、経皮等)や刺激方法で作製した疾患モデルの症状を経時的に比較解析し感作・刺激経路依存的な分泌反応による『多様性』機構を解明する。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Ephedra herb, Mao, inhibits antigen-induced mast cell degranulation by induction of the affinity receptor for IgE internalization2021

    • 著者名/発表者名
      Yuka Nagata, Hirokazu Ando, Yohei Sasaki, Ryo Suzuki
    • 雑誌名

      Pharmaceutical Res

      巻: 38 ページ: 569-581

    • DOI

      10.1007/s11095-021-03020-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 漢方生薬「麻黄」によるIgE/IgE受容体を介したアレルギー応答制御の可能性2020

    • 著者名/発表者名
      長田夕佳、安藤広和、佐々木陽平、鈴木 亮
    • 雑誌名

      アレルギーの臨床

      巻: 40 ページ: 74-77

  • [学会発表] Ephedra Herb, Mao, Inhibits Antigen-Induced Mast Cell Degranulation by the Induction of the Affinity Receptor for IgE Internalization2021

    • 著者名/発表者名
      Yuka Nagata, Hirokazu Ando, Yohei Sasaki, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      2021 AAAAI Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Ephedra herb, Mao, inhibits allergen-induced mast cell degranulation by inducing IgE-FcεRI internalization2021

    • 著者名/発表者名
      Yuka Nagata, Hirokazu Ando, Yohei Sasaki, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      第69回日本アレルギー学会学術大会・世界アレルギー機構合同カンファレンス
    • 国際学会
  • [学会発表] 麻黄によるIgE受容体internalizationを介したマスト細胞の脱顆粒抑制機構2021

    • 著者名/発表者名
      長田夕佳、安藤広和、佐々木陽平、鈴木 亮
    • 学会等名
      日本薬学会 第141回年会
  • [学会発表] アレルギー疾患モデルを用いた加齢におけるアレルギー応答調節メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      岡田隼佑, 橋本侑昇, 川合皓征, 平嶋尚英, 鈴木 亮
    • 学会等名
      日本薬学会 第141回年会
  • [学会発表] マスト細胞―好中球相互作用を制御する機能分子の探索2021

    • 著者名/発表者名
      横地菜々子、伊藤瑚桃、鈴木 亮
    • 学会等名
      日本薬学会 第141回年会
  • [学会発表] IgE受容体研究から考える多様なアレルギー応答調節メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 亮
    • 学会等名
      第24回愛知免疫アレルギーを語る会
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutrophil works as a functional regulator of mast cell2020

    • 著者名/発表者名
      Moeri Nakamura, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Heterogeneity of secretory granules in mast cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Marin Sakamoto, Tomoyuki Kusada, Shohei Inamoto, Tomomi Senda, Naohide Hirashima, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] The chemical pollutant, Benzo[a]pyrene, regulates NLRP1 inflammasome-mediated inflammatory responses.2020

    • 著者名/発表者名
      Risa Kohno, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] Mast cell-neutrophil communication dampens allergic diseases.2020

    • 著者名/発表者名
      Komomo Ito, Sari Mizohata, Naohide Hirashima, Ryo Suzuki
    • 学会等名
      第43回 日本分子生物学会年会
  • [学会発表] マスト細胞-好中球クロストークによるアレルギー反応調節機構2020

    • 著者名/発表者名
      中村 萌里,平嶋 尚英,鈴木 亮
    • 学会等名
      フォーラム2020 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] 外因性微粒子による肺胞マクロファージの毒性発現機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐武 南, 瀬戸 章文,鈴木 亮
    • 学会等名
      フォーラム2020 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] 環境化学物質Benzo[a]pyreneによるNLRP1インフラマソームを介した炎症誘導メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      河野里沙、鈴木 亮
    • 学会等名
      フォーラム2020 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [産業財産権] アレルギー抑制剤及び脱顆粒抑制剤2021

    • 発明者名
      鈴木亮
    • 権利者名
      鈴木亮
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-060117

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公開日: 2021-12-27  

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