| 研究課題/領域番号 |
22K06599
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| 研究機関 | 北海道医療大学 |
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研究代表者 |
柳川 芳毅 北海道医療大学, 薬学部, 教授 (20322852)
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| 研究分担者 |
志賀 咲紀 北海道医療大学, 薬学部, 助教 (10898307)
水野 夏実 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (40738621)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | マクロファージ / M1/M2マクロファージ / インターフェロン-γ / インターロイキン-4 / 組織修復 |
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| 研究実績の概要 |
マクロファージは，その役割によって炎症促進型のM1マクロファージと組織修復型のM2マクロファージに大別され，それぞれ炎症，免疫，組織修復の過程において重要な役割を果たしている．一方，M1/M2マクロファージの再分極に関する研究は少なく，報告によって結果が異なるため，さらなる解析が必要とされている．令和4年度は，M1マクロファージの再分極に関する研究を行い新たな知見を得ることができた．M1マクロファージの誘導法として，マクロファージを（インターフェロン）IFN-γ単独で刺激する場合と菌体成分であるリポポリサッカライド（LPS）と組み合わせて刺激する場合があるが，これらの刺激によって得られたM1マクロファージをインターロイキン（IL）-4で刺激し，M1マクロファージからM2マクロファージへの再分極について検討した．その結果，IFN-γ単独で誘導したM1マクロファージをIL-4で刺激すると，未分化のマクロファージを刺激した場合と比較して，M2マクロファージへの分化が著しく促進された．一方，IFN-γ+ LPSで誘導したM1マクロファージをIL-4で刺激した場合，M2マクロファージへの分化が十分に起きないことが判明した．すなわち，IFN-γ+ LPSによるM1マクロファージへの分化は不可逆的であり，IFN-γ単独によるM1マクロファージへの分化は可逆的であると考えられる．さらに，IFN-γ単独で分化させたM1マクロファージは，未分化のマクロファージよりも，IL-4に対する反応性が高くM2マクロファージへの分化がより強く起こると考えられる．このような知見に着目した研究は，炎症と組織修復のメカニズムを理解するうえで重要であり，炎症性疾患の新たな治療法の確立につながると考える．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
令和4年度は，RAW264.7マクロファージにIFN-γを処理すると細胞表面におけるIL-4受容体の発現が著しく上昇することを見出した．また，IL-4受容体発現の上昇は，菌体成分であるLPSでも認められた．一方IFN-γとLPSで同時処理した場合，IL-4受容体の発現が相加的に上昇した．これらのことから，IFN-γとLPSは異なるメカニズムによりIL-4受容体を上昇させると考えられる．次にマクロファージをあらかじめIFN-γ，LPSまたはIFN-γ+ LPSで処理し，IL-4受容体を上昇させたのち，IL-4で刺激しIL-4に対する反応の違いを比較した．
M2マクロファージのマーカーであるArg-1およびCD206の発現はIL-4によって上昇するが，IFN-γまたはLPSで前処理した細胞では，IL-4によるArg-1およびCD206の発現上昇が著しく増強されていた．一方，IFN-γ+ LPSで前処理した細胞では，IL-4によるArg-1の発現上昇は増強されたが，CD206の発現上昇が減弱していた．したがって，Arg-1およびCD206は共にIL-4の刺激によって誘導されるが，異なる経路によって制御されており，IL-4によるそれらの発現誘導は必ずしもIL-4受容体発現と相関しないと考えられる．
STAT6はIL-4受容体刺激によって活性化されるシグナル伝達分子であるが，IFN-γ，LPSまたはIFN-γ+ LPSで前処理した細胞におけるIL-4によるSTAT6の活性化は，前処理しなかった細胞と同等であり，Arg-1およびCD206の発現調節機構には未知の分子が関与していると考えられる．したがって，本研究の継続はマクロファージ機能の新たな制御機構の発見につながると考える．
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度は，マクロファージをIFN-γ単独で処理した後に，M2誘導因子であるIL-4で処理すると，M2マーカーであるArg-1およびCD206発現が通常よりも著しく上昇することを見出している．このM1マクロファージにおけるIL-4に対する感受性の増強には，IL-4受容体の発現上昇が関与していると考えられる．このIL-4受容体発現上昇のメカニズムを解明できれば，新しいM2マクロファージ誘導法の確立につながると考える．そこで次年度以降は，このメカニズム解明に着目した解析を進める．
マクロファージにおけるIL-4受容体の発現上昇は，LPS単独やIFN-γ+ LPSによっても誘導される．LPS単独で前処理したマクロファージをIL-4で刺激すると，IFN-γで前処理した場合と同様に，Arg-1およびCD206の発現が著しく上昇した．一方，IFN-γ+ LPSで前処理した細胞では，IL-4によるCD206の発現上昇がほとんど認められなかった．これらのことから，IL-4の作用パターンはマクロファージの活性化状態によって異なると考えられる．この差異に着目し，M2マーカーであるArg-1およびCD206の発現制御機構の解析を試みる．
M2マクロファージは，マンノース受容体であるCD206を介してコラーゲンを取り込み分解することにより組織のリモデリングに関与していると考えられている．これまでに，マクロファージをIFN-γまたはLPSで前処理した後，IL-4で刺激するとCD206の発現が著しく上昇することを見出している．このCD206発現上昇に伴い，マンノース受容体を介したエンドサイトーシスがどのように変化するかを解析し，M2マクロファージとしての機能について検証する．
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