腸管免疫末梢教育機構の破綻による炎症遷延化の解明

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H03450
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 倉島 洋介 千葉大学, 大学院医学研究院, 准教授 (30729372)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 腸管免疫 / 顆粒球 / 免疫末梢教育 / 微小環境 / マクロファージ

研究実績の概要

マスト細胞やマクロファージなどの免疫細胞は、組織・臓器の微小環境に応じて、生体にとって有益に働くように制御されている。申請者の独自の研究から、間葉系細胞と呼ばれる細胞集団が免疫細胞に対して、末梢組織で組織特異性を誘導していることがわかっており、これを「免疫末梢教育機構」と呼んでいる。一方で、線維化をはじめとした慢性炎症では「免疫末梢教育機構」が破綻しており、不適切な免疫細胞の恒常的活性化が起きている。
本研究では、間葉系細胞の機能破綻が導く免疫末梢教育の攪乱による組織破壊並びに腸管線維化について① 腸管線維化に関わる腸管間葉系細胞の同定と② 病態形成を導く「免疫末梢教育機構」の破綻機序の解明を目的としたの２つの研究小課題を設置し、解析を進めている。
① 腸管線維化に関わる非血球系細胞の同定
本年度では、デキストラン硫酸ナトリウムによる正常・急性炎症・慢性炎症マウスモデルを比較し、慢性期に増生する非免疫系細胞の同定を進めた。主に内皮細胞や線維芽細胞のプロファイルングを目的としてフローサイトメトリーを用いた解析を進めた。
② 病態形成を導く「免疫末梢教育機構」の破綻機序の解明
本年度は、粘膜下層で線維化時に増加する免疫細胞群の特定を目指し、上記同様腸炎マウスを用いたフローサイトメトリー解析を行った。これらの細胞集団について遺伝子解析を行い、粘膜固有層などの他の微小環境における遺伝子発現と比較した。さらに、粘膜下層の間葉系細胞とのex vivo共培養系を駆使して、免疫細胞に対して発現を誘導する遺伝子群を同定している。得られた腸炎関連分子群については、ポリクローナル抗体等を用いたタンパクレベルでの解析、抗体投与実験による阻害実験を行い炎症の遷延化への関与について解析を進める。

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

本研究の1、２年度に計画していた腸炎に伴い誘導される非血球系細胞ならびに免疫細胞に発現する分子群の同定に関して、すでに初年度に候補分子の同定のまで至っており、今後はこれらについてスクリーニングを行う予定である。またex vivo共培養系も構築している。以上から順調な進展と考えられる。

今後の研究の推進方策

上述の通り、初年度に進めてきた遺伝子解析から、次年度には抗体を用いたタンパク発現解析、阻害実験を進めることで腸炎の遷延化に関わる分子の同定を行う予定である。
更には、慢性炎症時に粘膜下層で増生している特定の細胞集団については、Creリコンビナーゼマウスの作製を進めるとともに、ジフテリア毒素を用いた細胞除去法の確立を目指している。

研究成果

• [雑誌論文] Persistent colonization of non-lymphoid tissue-resident macrophages by Stenotrophomonas maltophilia (2019)
  • 著者名/発表者名: Takahashi I, Hosomi K, Nagatake T, Tobou H, Yamamoto D, Hayashi I, Kurashima Y, Sato S, Shibata N, Goto Y, Maruyama F, Nakagawa I, Kuwae A, Abe A, Kunisawa J, Kiyono H
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 32 ページ: 133-141
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz071
• [雑誌論文] A role for the CCR5-CCL5 interaction in the preferential migration of HSV-2-specific effector cells to the vaginal mucosa upon nasal immunization (2019)
  • 著者名/発表者名: Joo S., Suwanto A., Sato A., Nakahashi-Ouchida R., Mori H. Uchida Y., Sato S., Kurashima Y., Yuki Y., Fujihashi K., Kawaguchi Y., Kiyono H.
  • 雑誌名: Mucosal Immunology 巻: 12 ページ: 1391～1403
  • DOI: 10.1038/s41385-019-0203-z
• [雑誌論文] Mast cells play role in wound healing through the ZnT2/GPR39/IL-6 axis (2019)
  • 著者名/発表者名: Nishida K., Hasegawa A., Yamasaki S., Uchida R., Ohashi W., Kurashima Y., Kunisawa J., Kimura S., Iwanaga T., Watarai H., Hase K., Ogura H., Nakayama M., Kashiwakura JI., Okayama Y., Kubo M., Ohara O., Kiyono H., Koseki H., Murakami M., Hirano T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-019-47132-5
• [雑誌論文] Intrinsic Control of Surface Immune and Epithelial Homeostasis by Tissue-Resident Gut Stromal Cells (2019)
  • 著者名/発表者名: Kurashima Y., Tokuhara D., Kamioka M., Inagaki Y., Kiyono H.
  • 雑誌名: Frontiers in Immunology 巻: 10 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fimmu.2019.01281
• [雑誌論文] Distinct roles for Peyer’s patch B cells for induction of antigen-specific IgA antibody responses in mice administered oral recombinant Salmonella (2019)
  • 著者名/発表者名: Hashizume-Takizawa T., Shibata N., Kurashima Y., Kiyono H., Kurita-Ochiai T., Fujihashi K.
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 31 ページ: 531～541
  • DOI: 10.1093/intimm/dxz029
• [学会発表] Bringing mucosal mast cells over to our side to overcome allergy (2019)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Kurashima
  • 学会等名: World Allergy Congress (WAC) 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Elucidation of novel pathways in the mucosal protection in the gut (2019)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Kurashima
  • 学会等名: CU-UCSD Center for Mucosal Immunology, Allergy and Vaccine Development Seminar
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Novel roles of accessory digestive organ in mucosal protection (2019)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Kurashima
  • 学会等名: JSPS-Crick Symposium on Gut Circuits
  • 国際学会 / 招待講演