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2020 年度 実績報告書

バイオセンサー分子としてのHMGB1の動態と多機能性解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H03408
研究機関岡山大学

研究代表者

西堀 正洋  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (50135943)

研究分担者 和氣 秀徳  近畿大学, 医学部, 講師 (60570520)
勅使川原 匡  岡山大学, 医学部, 客員研究員 (40403737)
阪口 政清  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (70379840)
逢坂 大樹  岡山大学, 医学部, 技術専門職員 (70839141)
王 登莉  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (40815693)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードHMGB1 / トランスロケーション / 血管内皮細胞 / サイトカイン類 / 抗HMGB1抗体
研究実績の概要

1.HMGB1トランスロケーションを制御する受容体系ならびにシグナルトランスダクションの同定:研究代表者らは、LPSとTNF-αによるHMGB1トランスロケーションを強力に抑制する物質として、血漿タンパクHistidine-rich glycoprotein (HRG) を見出している。この制御系の実態を明らかにするため、血管内皮細胞のHRG とのインキュベーションによって生じる細胞内シグナルについて解析し、LPS刺激で生じるp38とErk1/2のリン酸化がHRG添加によって著明に抑制されることを明らかにした。さらに活性化型のRhoタンパクを低下させることも見出した。LPS刺激により、内皮細胞におけるHMGB1 mRNA発現は低下したが、HRGはその低下を抑制した。HRG単独ではHMGB1 mRNA発現に有意な効果をもたらさなかった。
2.ヒスタミンによる血管透過性亢進作用並びにアナフィラキシー性血管反応における細胞外放出HMGB1の関与:これまでに、ボイデンチェンバーを用いて、血管内皮細胞分泌性のHMGB1が血管透過性亢進に関与するかどうかを予備実験で検討した。特異的抗HMGB1抗体の添加は、血管透過性亢進を抑制したことから、細胞外に分泌されたHMGB1が血管透過性亢進にも関与する可能性が強く示唆された 。そこで、まず肥満細胞を活性化し、顆粒(ヒスタミン)分泌を惹起できるCompound48/80のラットへの投与を試みた。Compound48/80を静脈内投与すると、予想された急激な血圧の低下が観察され、その後徐々に血圧低下からの回復が観察された。抗HMGB1抗体をラットに前処理し、その効果を評価した。その結果、抗HMGB1抗体による前処理は、Compound48/80による初期の急激な血圧低下を軽度抑制し、さらに持続する低血圧状態からの回復を促進した。

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

研究実績の概要欄に記載した1.および2.の実験項目について、ぼぼ明らかにすることができた。

今後の研究の推進方策

HMGB1の生体内DAMPSとしての機能は、研究代表者らの研究も含め世界的に展開され、ほぼ確立された。一方、細胞外HMGB1の処理機構に関する研究は遅れているといえる。最近、研究代表者の西堀は、in vivoでの実験で、抗HMGB1抗体の動物への投与が、炎症局所におけるHMGB1のトランスロケーションを強く抑制する現象を複数のモデル実験で確認した。
in vitroの培養血管内皮細胞は、この問題を解析するのに適した実験系である。そこで、これまでに確認されている内皮細胞核内HMGB1の動員条件を踏襲し、抗HMGB1抗体添加が、HMGB1トランスロケーションを抑制するかどうかを明らかにする。次いで、抗体の作用機序について解析を加える。HMGB1のトランスロケーションと同時に観察されるIL-6, IL-8等のサイトカインの分泌に対する抗HMGB1抗体の作用も併せて検討する。
HMGB1は、複数の生体内分子と複合体を形成することが知られている。それらの中でヘモグロビンとの結合性で知られているハプトグロビンとHMGB1は直接結合し、CD163依存的にマクロファージ内に取り込まれることが報告されている。この取り込み系に対する抗HMGB1抗体の効果を明らかにする。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (9件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Brown University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Brown University
  • [国際共同研究] 浙江大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      浙江大学
  • [雑誌論文] High‐mobility group box‐1 and inter‐alpha inhibitor proteins: In vitro binding and co‐localization in cerebral cortex after hypoxic‐ischemic injury2021

    • 著者名/発表者名
      Hatayama Kazuki、Chen Ray H.、Hanson Jordan、Teshigawara Kiyoshi、Qiu Joseph、Santoso Andre、Disdier Cl?mence、Nakada Sakura、Chen Xiaodi、Nishibori Masahiro、Lim Yow‐Pin、Stonestreet Barbara S.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 ページ: e21399

    • DOI

      10.1096/fj.202002109RR

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Perineural high-mobility group box 1 induces mechanical hypersensitivity through activation of spinal microglia: Involvement of glutamate-NMDA receptor dependent mechanism in spinal dorsal horn2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yoki、Fukuta Ayako、Miyashita Keita、Zhang Fang Fang、Wang Dengli、Liu Keyue、Wake Hidenori、Hisaoka-Nakashima Kazue、Nishibori Masahiro、Morioka Norimitsu
    • 雑誌名

      Biochemical Pharmacology

      巻: 186 ページ: 114496~114496

    • DOI

      10.1016/j.bcp.2021.114496

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding of COVID-19 Pathology: Much More Attention to Plasma Proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Nishibori Masahiro、Stonestreet Barbara S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Immunology

      巻: 12 ページ: 656099

    • DOI

      10.3389/fimmu.2021.656099

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Corticosterone Induces HMGB1 Release in Primary Cultured Rat Cortical Astrocytes: Involvement of Pannexin-1 and P2X7 Receptor-Dependent Mechanisms2020

    • 著者名/発表者名
      Hisaoka-Nakashima Kazue、Azuma Honami、Ishikawa Fumina、Nakamura Yoki、Wang Dengli、Liu Keyue、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Nakata Yoshihiro、Morioka Norimitsu
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 1068~1068

    • DOI

      10.3390/cells9051068

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A crucial role of HMGB1 in orofacial and widespread pain sensitization following partial infraorbital nerve transection2020

    • 著者名/発表者名
      Hu Ting-Ting、Yu Jie、Liu Keyue、Du Yu、Qu Feng-Hui、Guo Fang、Yu Li-Na、Nishibori Masahiro、Chen Zhong、Zhang Shi-Hong
    • 雑誌名

      Brain, Behavior, and Immunity

      巻: 88 ページ: 114~124

    • DOI

      10.1016/j.bbi.2020.05.020

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Histidine-Rich Glycoprotein Inhibits High-Mobility Group Box-1-Mediated Pathways in Vascular Endothelial Cells through CLEC-1A2020

    • 著者名/発表者名
      Gao Shangze、Wake Hidenori、Sakaguchi Masakiyo、Wang Dengli、Takahashi Youhei、Teshigawara Kiyoshi、Zhong Hui、Mori Shuji、Liu Keyue、Takahashi Hideo、Nishibori Masahiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101180~101180

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101180

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cystitis-Related Bladder Pain Involves ATP-Dependent HMGB1 Release from Macrophages and Its Downstream H2S/Cav3.2 Signaling in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Hiramoto Shiori、Tsubota Maho、Yamaguchi Kaoru、Okazaki Kyoko、Sakaegi Aya、Toriyama Yuki、Tanaka Junichi、Sekiguchi Fumiko、Ishikura Hiroyasu、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Nguyen Huy Du、Okada Takuya、Toyooka Naoki、Kawabata Atsufumi
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 1748~1748

    • DOI

      10.3390/cells9081748

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cav3.2 overexpression in L4 dorsal root ganglion neurons after L5 spinal nerve cutting involves Egr-1, USP5 and HMGB1 in rats: An emerging signaling pathway for neuropathic pain2020

    • 著者名/発表者名
      Tomita Shiori、Sekiguchi Fumiko、Kasanami Yoshihito、Naoe Katsuki、Tsubota Maho、Wake Hidenori、Nishibori Masahiro、Kawabata Atsufumi
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 888 ページ: 173587~173587

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2020.173587

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Mobility Group Box-1 and Blood?Brain Barrier Disruption2020

    • 著者名/発表者名
      Nishibori Masahiro、Wang Dengli、Ousaka Daiki、Wake Hidenori
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 2650~2650

    • DOI

      10.3390/cells9122650

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 血管内皮細胞におけるHMGB1の動態と修飾抗HMGB1mAbを用いたDDSがん治療2021

    • 著者名/発表者名
      西堀正洋, 高尚澤, 友信奈保子, 阪口政清
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 脊髄虚血再灌流障害に対する抗HMGB-1抗体の有効性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      村岡玄哉、劉克約、喬 寒棟、逢坂大樹、王登莉、藤井泰宏、笠原真悟、西堀正洋
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] トロンビン阻害薬はHMGB1が関与する結腸痛と膀胱痛を増悪させる:内蔵痛制御における内因性トロンボモジュリン/トロンビン系の役割2021

    • 著者名/発表者名
      山縣歩夢、松井和樹、坪田真帆、西堀正洋、川畑篤史
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] 卵巣摘出マウスにおけるパクリタキセル誘発性末梢神経障害およびHMGB1誘起アロディニアの増悪2021

    • 著者名/発表者名
      貫戸綾乃、平本志於里、坪田真帆、松永浩明、宮本朋佳、小泉祐一、西堀正洋、川畑 篤史
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] パーキンソン病における痛覚過敏へのhigh mobility group box-1中和抗体の抑制効果2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤史爽、中村庸輝、麻思萌、河内貴弘、中島一恵、王登莉、劉克約、和氣秀徳、西堀正洋、森岡徳光
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会
  • [学会発表] HMGB1 Translocation in Neurons after Ischemic Insult: Subcellular Localization in Mitochondria and Peroxisomes.2020

    • 著者名/発表者名
      王登莉、劉克約、勅使川原匡、和氣秀徳、西堀正洋
    • 学会等名
      第137回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] HMGB1 中和抗体の局所投与はマウス遠位眼窩下神経慢性絞扼により発生する顔面感覚異常の発症を予防する2020

    • 著者名/発表者名
      河内貴弘、中村庸輝、中島恵、劉克約、和氣秀徳、西堀正洋、入舩正浩、森岡徳光
    • 学会等名
      第137回日本薬理学会近畿部会
  • [学会発表] 抗HMGB1抗体による硬膜下血腫の治療2020

    • 著者名/発表者名
      王登莉、高尚澤、劉克約、和氣秀徳、勅使川原 匡、森秀治、西堀正洋
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] 抗HMGB1抗体による神経疾患とがん創薬2020

    • 著者名/発表者名
      西堀正洋
    • 学会等名
      第41回日本臨床薬理学会学術総会
  • [産業財産権] 抗体薬物コンジュゲート及び抗体の薬物送達のための使用2020

    • 発明者名
      西堀正洋、森秀治、高尚澤、阪口政清、友野靖子
    • 権利者名
      岡山大学、医療法人創和会
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2020/047157
    • 外国

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公開日: 2021-12-27  

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