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2019 年度 実施状況報告書

皮膚恒常性維持における一次繊毛の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K17797
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

鳥山 真奈美  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (30773121)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード一次繊毛 / シグナル伝達 / 皮膚疾患
研究実績の概要

本研究は、細胞外シグナルを受容する「アンテナ」として機能する一次繊毛による、表皮樹状細胞(DC)での増殖促進制御機構を解明し、ヒト表皮の恒常性維持機構を理解することを目的としている。当研究を始めるまでに、申請者はヒトDCの一次繊毛が細胞成熟に応じて減少すること、またアトピー性皮膚炎(AD)の病変部において、一次繊毛をもつ未成熟DCが健康組織と比較して顕著に増加していることを見出していた。しかし、DCの成熟や増殖を制御する分子機構は明らかではないため、当該年度は一次繊毛を介した増殖シグナルの同定を試みた。

血小板由来成長因子受容体PDGFRalphaは一次繊毛に強く局在するチロシンキナーゼ型受容体であり、細胞の増殖を強く誘導する。初代DCをPDGFRalphaのリガンドであるPDGF-AAのみで刺激しても細胞増殖は有意に促進されなかったが、一次繊毛の形成を促進するGM-CSFと共刺激すると、細胞増殖能が相乗的に促進された。また、この相乗的な増殖促進効果は、一次繊毛の形成を阻害するsiRNAであるsiIFT88の事前処理によりキャンセルされた。このことから、一次繊毛上のPDGFRalphaはDCの増殖を制御することが示唆された。

更にPDGFRalphaシグナルの強弱がアレルギー抗原の有無により変化するのか検討するために、ADをはじめとするアレルギーを誘発することで知られるダニ抗原と、免疫賦活物質(アジュバント)で初代DCや表皮を構成するケラチノサイト細胞を刺激し、PDGFRalpha、PDGF-A発現量の変化を解析した。しかし、どの刺激物質を投与してもPDGFRalphaの発現量は変化しなかった。このことより、PDGFRalphaそのものの発現量の変化ではなく、一次繊毛の形成がDCの増殖制御に関わる可能性が示唆された。

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

当初予定していた研究実験に加え、さらに追加の実験を行うことができた。本成果をまとめてBioRxivに論文を公開した。ただし、公開論文に研究成果をさらに追加し、他の雑誌への投稿も並行して行っているため、引き続き研究を行っているところである。

今後の研究の推進方策

皮膚疾患における一次繊毛の生理的役割をより詳細に解明するために、樹状細胞由来一次繊毛構成分子の同定を試みている。本解析を終了し、学術論文(査読あり)として雑誌投稿を目指すとともに、査読後、要求される実験を遂行する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うちオープンアクセス 1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Immunological role of primary cilia of dendritic cells in human skin disease2020

    • 著者名/発表者名
      Toriyama Manami、Rizaldy Defri、Nakamura Motoki、Fujita Fumitaka、Okada Fumihiro、Morita Akimichi、Ishii Ken J.
    • 雑誌名

      BioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1101/2020.02.04.933333

    • オープンアクセス
  • [産業財産権] T細胞性リンパ腫の指標の検出方法、及びその利用2020

    • 発明者名
      鳥山真奈美 他4名
    • 権利者名
      鳥山真奈美 他4名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2020-45564
  • [産業財産権] 免疫関連細胞の一次繊毛の調整方法および調整剤、並びに、試験試料の評価方法【TRPM4チャネル】2019

    • 発明者名
      鳥山真奈美 他5名
    • 権利者名
      鳥山真奈美 他5名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-204143
  • [産業財産権] 免疫関連細胞の一次繊毛の調整方法及び調整剤、並びに、試験試料の評価方法【サイトカイン】2019

    • 発明者名
      鳥山真奈美 他8名
    • 権利者名
      鳥山真奈美 他8名
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-204142

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公開日: 2021-01-27  

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