• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実施状況報告書

生体防御ペプチドLL-37によるエクソソームの放出誘導を介した敗血症の病態制御

研究課題

研究課題/領域番号 20K07486
研究機関順天堂大学

研究代表者

長岡 功  順天堂大学, 保健医療学部, 特任教授 (60164399)

研究分担者 射場 敏明  順天堂大学, 医学部, 教授 (40193635)
熊谷 由美  順天堂大学, 医学部, 助教 (90277591)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードエクソソーム / 細胞外小胞 / 敗血症 / 生体防御ペプチド / 抗菌ペプチド / LL-37 / マイクロRNA
研究実績の概要

敗血症は細菌感染を主因としておこるが、いまだ有効な治療法が確立されておらず先進国でも致死率が高い疾患である。一方、最近になって細胞間コミュニケーションを媒介する細胞外小胞エクソーム(約100 nmの大きさ)が、敗血症の病態において保護的に働くことが報告された。申請者はこれまでに生体防御ペプチドLL-37を敗血症モデルに投与すると、菌血症とサイトカイン生成が抑制され致死率が改善することを明らかにしている。さらに申請者は、LL-37が敗血症モデルにおいてエクソソーム放出を増強することを見出した。そこで本研究では「LL-37によるエクソソームの放出誘導」に着目して、敗血症の病態解明と、それに基づく新たな治療法の開発を目指す。
そのため、今年度は、敗血症モデルにおいてLL-37によって放出されたエクソソームの機能解析をin vitroで行った。すなわち、マウスの盲腸を結紮・穿孔して敗血症を誘発した。そして、この敗血症モデルにLL-37を投与することによってエクソソーム放出を誘導し、放出されたエクソソームを精製し、得られたエクソソームの抗菌作用を解析した。なお、敗血症モデルにLL-37を投与すると好中球からエクトソーム(200 nm以上の大きさ)と呼ばれる細胞外小胞も放出されるので、エクソソームとエクトソームの抗菌作用について比較した。
その結果、エクトソームは、好中球由来の抗菌タンパク質・ペプチドを含んでおり、抗菌作用を有していたが、エクソソームには抗菌タンパク質・ペプチドがほとんど含まれず、抗菌作用も弱いことがわかった。したがって、エクソソームは抗菌作用以外の働きによって、敗血症において機能してい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

今年度は、敗血症モデルにおいてLL-37によって放出されたエクソソームの機能解析をin vitroで行った。その結果、好中球由来の細胞外小胞エクトソーム(200 nm以上の大きさ)は、好中球由来の抗菌タンパク質・ペプチドを含んでおり、抗菌作用を有していたが、エクソソーム(約100 nmの大きさ)には抗菌タンパク質・ペプチドがほとんど含まれず、抗菌作用も弱いことから、エクソソームは抗菌作用以外の働きによって、敗血症において機能している可能性が示唆された。

今後の研究の推進方策

今年度は、敗血症モデルにおいてLL-37によって放出されたエクソソームの機能解析をin vitroで行った。すなわち、マウスの盲腸を結紮・穿孔して敗血症を誘発した。そして、この敗血症モデルにLL-37を投与することによってエクソソーム放出を誘導し、放出されたエクソソームを精製し、得られたエクソソームの抗菌作用を解析した。なお、敗血症モデルにLL-37を投与すると好中球からエクトソーム(200 nm以上の大きさ)と呼ばれる細胞外小胞も放出されるので、エクソソームとエクトソームの抗菌作用について比較した。
その結果、エクトソームは、好中球由来の抗菌タンパク質・ペプチドを含んでおり、抗菌作用を有していたが、エクソソームには抗菌タンパク質・ペプチドがほとんど含まれず、抗菌作用も弱いことがわかった。したがって、エクソソームは抗菌作用以外の働きによって、敗血症において機能している可能性が示唆された。
そこで、次のステップでは、エクソソームに含まれる特有の成分(マイクロRNAやタンパク質)に着目し、それらの成分を次世代シークエンス(RNAシークエンス)法およびプロテオーム解析で分析することを予定している。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、好中球由来のエクトソーム(200 nm以上の大きさの細胞外小胞)が、抗菌タンパク質・ペプチドを含んでおり、抗菌作用を有していたが、エクソソーム(約100 nmの大きさの細胞外小胞)には抗菌タンパク質・ペプチドがほとんど含まれず、抗菌作用も弱いことがわかった。したがって、エクソソームは抗菌作用以外の働きによって、敗血症において機能している可能性が示唆された。
そこで、次のステップでは、エクソソームに含まれる特有の成分(マイクロRNAやタンパク質)に着目し、それらの成分を次世代シークエンス(RNAシークエンス)法およびプロテオーム解析で分析することを予定しているため。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Microcoat Biotechnologie GmbH(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Microcoat Biotechnologie GmbH
  • [雑誌論文] Newly developed recombinant antithrombin protects the endothelial glycocalyx in an endotoxin-induced rat model of sepsis2021

    • 著者名/発表者名
      Iba T, Levy JH, Aihara K, Kadota K, Tanaka H, Sato K, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 22 ページ: 176

    • DOI

      10.3390/ijms22010176.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Yokukansan, a Japanese herbal medicine, suppresses substance P-induced production of interleukin-6 and interleukin-8 by human U373 MG glioblastoma astrocytoma cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi K, Yamazaki S, Kumakura S, Someya A, Iseki M, Inada E, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Endocr Metab Immune Disord Drug Targets

      巻: 20 ページ: 1073-1080

    • DOI

      10.2174/1871530320666200131103733.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Citrulline cooperatively exerts an anti-inflammatory effect on synovial cells with glucosamine and N-acetylglucosamine2020

    • 著者名/発表者名
      Yamagishi Y, Someya A, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Biomed Rep

      巻: 13 ページ: 37-42

    • DOI

      10.3892/br.2020.1304

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antimicrobial peptide LL-37 ameliorates a murine sepsis model via the induction of microvesicle release from neutrophils2020

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y, Murakami T, Kuwahara-Arai, Iba T, Reich J, Nagaoka I
    • 雑誌名

      Innate Immun

      巻: 26 ページ: 565-579

    • DOI

      10.1177/1753425920936754

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Therapeutic potential of cathelicidin peptide LL-37, an antimicrobial agent, in a murine sepsis model2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka I, Tamura H, Reich J
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 21 ページ: 5973

    • DOI

      10.3390/ijms21175973

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Therapeutic action of antimicrobial cathelicidin peptide LL-37 on a murine sepsis model2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka I, Hu Z, Hosoda H, Kumagai Y
    • 雑誌名

      Juntendo Med J

      巻: 66 ページ: 297-311

    • DOI

      10.14789/jmj.2020.66.JMJ20-R08

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Recent findings of chondroprotective and antiinflammatory actions of glucosamine, a chitosan monomer2020

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka I
    • 学会等名
      The 30th Annual Meeting and International Symposium, The Korean Society of Chitin and Chitosan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] キチン・キトサンからグルコサミンまで2020

    • 著者名/発表者名
      長岡 功
    • 学会等名
      食のミライ技術フェア2020
    • 招待講演
  • [学会発表] グルコサミンの抗炎症作用2020

    • 著者名/発表者名
      長岡 功
    • 学会等名
      食品開発展2020
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体防御ペプチドLL-37 の敗血症モデルに対する保護効果2020

    • 著者名/発表者名
      長岡 功, 熊谷由美, 細田浩司, 村上泰介, 鈴木 香
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] Antimicrobial peptide LL-37 induces antibacterial ectosomes from neutrophils2020

    • 著者名/発表者名
      熊谷由美, 村上泰介, 桑原京子, 長岡 功
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト抗菌ペプチドLL-37 が血管内皮細胞のオートファジーおよび細胞死に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 香, 大熊真理, 長岡 功
    • 学会等名
      第93回日本細菌学会総会
  • [学会発表] 生体防御ペプチドLL-37による抗菌活性を有する細胞外小胞の放出を介したマウス敗血症の病態改善2020

    • 著者名/発表者名
      熊谷由美, 射場敏明, 長岡 功
    • 学会等名
      第7回日本細胞外小胞学会
  • [学会発表] Antimicrobial peptide LL-37 induces neutrophil-derived extracellular vesicles with antibacterial potential and protects murine sepsis2020

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Y, Murakami T, Kuwahara K, Nagaoka I
    • 学会等名
      ISEV (International Society of Extracellular Vesicles) 2020
    • 国際学会
  • [図書] エンドトキシン・自然免疫研究23 -エンドトキシン研究の基礎から臨床へ、新しい時代へのアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 香, 長岡 功
    • 総ページ数
      86
    • 出版者
      医学図書出版株式会社
  • [図書] エンドトキシン・自然免疫研究23 -エンドトキシン研究の基礎から臨床へ、新しい時代へのアプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      田村弘志, Johannes Reich, 長岡 功
    • 総ページ数
      86
    • 出版者
      医学図書出版株式会社
  • [図書] Functional Food Research 16 機能性食品とスクラム形成2020

    • 著者名/発表者名
      長岡 功
    • 総ページ数
      137
    • 出版者
      インフォノーツパブリッシング
  • [備考] 順天堂大学大学院医学研究科生化学・生体防御学ホームページ

    • URL

      https://www.juntendo.ac.jp/graduate/laboratory/labo/seikagaku_seitaibogyo/html/index_j.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi