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2023 年度 実施状況報告書

ストレスがTH17細胞のプロテアーゼの発現上昇と関節炎増悪に寄与する機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K07133
研究機関京都大学

研究代表者

榛葉 旭恒  京都大学, 医学研究科, 助教 (30812242)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードTH17 / ストレス / MMP25 / 好中球 / 関節炎
研究実績の概要

PTSDなどの精神疾患患者は関節リウマチを合併するリスクが高まることが報告されていることから、ストレス時に分泌される因子は自己免疫疾患の発症と増悪に寄与する可能性がある。申請者は以前に副腎皮質ステロイドホルモンであり免疫抑制剤でもあるグルココルチコイド(GC)が、自己免疫疾患の発症を促進するTH17細胞の分化をむしろ助ける作用を持つことを発見していた。この発見から、ストレス時に産生されるGCがTH17細胞の分化や機能を促進して、関節リウマチの病態を悪化させるという仮説をもった。
この仮説を検証するため、T細胞特異的にグルココルチコイド受容体(GR)が欠損するCD4Cre-GRcKOマウスと、関節リウマチモデルであるSKGマウスを交配し、関節リウマチの炎症時にGCがT細胞に与える作用を調べた。その結果、cKOマウスはコントロールマウスに比べて下肢関節の炎症の程度が低く、関節に浸潤したTH17細胞の割合も減少していたことから、関節リウマチモデルにおいてもGCがTH17細胞の割合を増加させ、病態の悪化に寄与することが示唆された。加えて、cKOマウスでは関節部に浸潤する好中球の細胞数が減少していたことから、TH17細胞が産生するIL-17が好中球の動員に繋がったと考えられる。
GCはTH17細胞のマトリックスメタロプロテアーゼ25(MMP25)の発現を誘導する可能性がある。分化培養したTh17細胞をGCで刺激した際には、MMP25の発現が上昇した。GCの刺激はIL-17産生型gdT細胞が増加し、IFNg産生型ではなく、IL-17産生型gdT細胞においてMMP25の発現が認められた。以上から、GCはIL-17産生T細胞およびIL-17によって浸潤が誘導される好中球にMMP25が発現することを発見し、GCとIL-17産生、MMP25の発現に関連があることが示唆された。

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

本研究において、グルココルチコイド受容体が関節リウマチモデルにおいてもTH17細胞の分化を促進し、病態の悪化に寄与していることを確かめられた。また、グルココルチコイドがTH17細胞の分化を促進したことで、好中球の動員が増加することを確認できた。加えて、IL-17産生型T細胞および、それらの細胞によって活性化が誘導される好中球など、抗真菌感染に寄与する細胞群においてMMP25が特異的に発現することを見出した。また、ストレス反応によってMMP25の発現が増強されることを見出したため、ストレスホルモンであるグルココルチコイドがTH17細胞に寄与して関節リウマチの病態に寄与するという考えを支持している。以上からほぼ満足できる達成度と判断した。

今後の研究の推進方策

現在においてクロマチン免疫沈降シークエンスの結果から、グルココルチコイド受容体がMMP25遺伝子座に結合することがわかっているが、その近傍にSTAT3が結合する可能性があることを見出した。グルココルチコイド受容体とSTAT3は複合体を形成することで、STAT3依存的な遺伝子発現を増強することが報告されている。申請者の結果から、グルココルチコイド受容体の欠損はSTAT3のリン酸化を障害すること、グルココルチコイドの刺激はSTAT3のリン酸化を促進することを見出している。STAT3はIL-6やIL-23などのTH17細胞の分化に必須のサイトカインから誘導される。グルココルチコイドとSTAT3が協調することで、TH17細胞の分化だけでなく、MMP25の発現が増強される可能性がある。今後は、それらの因子によるMMP25発現制御機構について、モチーフ探索やモチーフ変異モデルなどを駆使して、検証する。
また、MMP25がIL-17産生性T細胞および好中球特異的に発現すること見出している。これは自己免疫疾患発症に大きく寄与する細胞集団において特に高く発現することを意味しており、抗MMP25抗体を用いてそれらの細胞を除去することで、病態の緩和に大きく貢献することが期待される。抗MMP抗体の作成に着手していく。
また、MMP25欠損マウスの作成に着手しており、関節炎への病態の寄与を検証する。またストレスによって増悪する関節炎病態への寄与について、検討する予定である。

次年度使用額が生じた理由

マウス作成に大きく出費がかかる予定であることや、本研究課題の成果を次年度において学会発表する予定であり、成果を学術論文として発表するために多額の出費が見込まれるため、次年度にて使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] CD45 alleviates airway inflammation and lung fibrosis by limiting expansion and activation of ILC2s2023

    • 著者名/発表者名
      Cui Guangwei、Shimba Akihiro、Jin Jianshi、Hojo Nozomi、Asahi Takuma、Abe Shinya、Ejima Aki、Okada Shinri、Ohira Keizo、Kato Ryoma、Tani-ichi Shizue、Yamada Ryo、Ebihara Takashi、Shiroguchi Katsuyuki、Ikuta Koichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 ページ: e2215941120

    • DOI

      10.1073/pnas.2215941120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hematopoietic cell-derived IL-15 supports NK cell development in scattered and clustered localization within the bone marrow2023

    • 著者名/発表者名
      Abe Shinya、Asahi Takuma、Hara Takahiro、Cui Guangwei、Shimba Akihiro、Tani-ichi Shizue、Yamada Kohei、Miyazaki Kazuko、Miyachi Hitoshi、Kitano Satsuki、Nakamura Naotoshi、Kikuta Junichi、Vandenbon Alexis、Miyazaki Masaki、Yamada Ryo、Ohteki Toshiaki、Ishii Masaru、Sexl Veronika、Nagasawa Takashi、Ikuta Koichi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 42 ページ: 113127~113127

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2023.113127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liver type 1 innate lymphoid cells lacking IL-7 receptor are a native killer cell subset fostered by parenchymal niches2023

    • 著者名/発表者名
      Asahi Takuma、Abe Shinya、Cui Guangwei、Shimba Akihiro、Nabekura Tsukasa、Miyachi Hitoshi、Kitano Satsuki、Ohira Keizo、Dijkstra Johannes M、Miyazaki Masaki、Shibuya Akira、Ohno Hiroshi、Ikuta Koichi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: e84209

    • DOI

      10.7554/eLife.84209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lung group 2 innate lymphoid cells differentially depend on local IL-7 for their distribution, activation, and maintenance in innate and adaptive immunity-mediated airway inflammation2023

    • 著者名/発表者名
      Takami Daichi、Abe Shinya、Shimba Akihiro、Asahi Takuma、Cui Guangwei、Tani-ichi Shizue、Hara Takahiro、Miyata Keishi、Ikutani Masashi、Takatsu Kiyoshi、Oike Yuichi、Ikuta Koichi
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 35 ページ: 513~530

    • DOI

      10.1093/intimm/dxad029

    • 査読あり
  • [学会発表] Stress-induced glucocorticoids promote the differentiation of Th17 cells exacerbating inflammatory diseases.2024

    • 著者名/発表者名
      榛葉旭恒、生田宏一
    • 学会等名
      第52回日本免疫学会学術集会
  • [学会発表] グルココルチコイドが制御する 免疫の日内変動2024

    • 著者名/発表者名
      榛葉旭恒
    • 学会等名
      日本生理人類学会・日本時間生物学会ジョイントセミナー 「シフトワークへの適応:生体リズム・睡眠と健康」
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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