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2022 年度 実施状況報告書

L-fucose投与によるIgGの量の制御と分子機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K19443
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

顧 建国  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (40260369)

研究分担者 高橋 伸一郎  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (40375069)
中の 三弥子  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (40397724)
福田 友彦  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (40433510)
下平 秀樹  東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (70373214)
山口 芳樹  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (90323451)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
キーワード糖鎖 / 免疫グロブリンG / Fut8
研究実績の概要

免疫グロブリンG (IgG)抗体は、侵入する病原体や異物に対する防御に不可欠である。これまでの研究によって、IgG上の糖鎖構造の違いは、IgGの機能(質)に大きな影響を与えることが明らかになりつつある。その代表的な糖鎖構造としてフコース転移酵素(Fut8)によるコアフコース修飾(コアフコシル化)が挙げられる。IgGのコアフコースを除去すると、ADCC活性が50倍以上に上昇することや、IgGとFc受容体(FcγR)との親和性が亢進することが示されている。申請者らは、Fut8ヘテロ欠損(Fut8+/-)マウスの血清IgGの量が野生型マウスに比べて有意に低下することや、そのFut8ヘテロマウスにL-fucoseを経口投与することでIgGの量が投与量依存的に増加することを見出した。更に、申請者らは、オボアルブミン(OVA)を抗原としてマウスに免疫し、その後OVA抗原を認識するIgGの産生量を測定した。その結果、野生型マウスよりFut8ヘテロマウスのIgG抗体産生量が明らかに低下していることを明らかにした。面白いことに、その低下はL-fucoseの経口投与で改善された。一方、L-fucoseの投与によって脾臓を含む多く臓器にコアフコシル化の増加がLCAなどのレクチンで確認された。また、L-fucoseの投与は、IgGの保護に機能する胎児性Fc受容体(FcRn)の発現に影響を与えないことも明らかにしている。現在、IgG上に付加されている糖鎖構造及びL-fucoseの投与によるIgGの増加に関わる分子機序を解析している。

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

当初予想していた結果が得られている。

今後の研究の推進方策

本研究は、L-fucose投与によるIgGのコアフコシル化と量の制御機構を解明するとともに、抗体医療や全身性エリテマトーデス(SLE)を含めた様々な疾患の新規診断・治療法の開発に貢献することを目指す。その目標を達成するため、今年度は以下の3点を検討する。
1)IgG上に付加されている糖鎖構造及び、Fut8+/-マウスでのIgG産生量低下の分子機序を解析する。
2)L-fucoseの経口投与によりIgGの糖鎖構造解析のみならずIgGのFc受容体上のコアフコシル化を検討する。
3)SLEなどの膠原病患者検体におけるIgG量とIgGのコアフコシル化を解析する。

次年度使用額が生じた理由

臨床検体を収集するため一定の時間が必要である。初年度は主に様々な患者さんの血清を集める。次年度からは血清IgGの精製や糖鎖構造解析を行い病態との関連性を解析する。それには高額の費用が必要となる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] The Barcelona Institute/Vall d’Hebron Institut de Recerca(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      The Barcelona Institute/Vall d’Hebron Institut de Recerca
  • [国際共同研究] 揚州大学/南通大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      揚州大学/南通大学
  • [国際共同研究] The University of Texas MD Anderson(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      The University of Texas MD Anderson
  • [雑誌論文] Expression of GnT-III decreases chemoresistance via negatively regulating P-glycoprotein expression: Involvement of the TNFR2-NF-κB signaling pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Song Wanli、Liang Caixia、Sun Yuhan、Morii Sayaka、Yomogida Shin、Isaji Tomoya、Fukuda Tomohiko、Hang Qinglei、Hara Akiyoshi、Nakano Miyako、Gu Jianguo
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 299 ページ: 103051~103051

    • DOI

      10.1016/j.jbc.2023.103051

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] α-1,6-Fucosyltransferase Is Essential for Myogenesis in Zebrafish2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashiji Nozomi、Kawahara Genri、Xu Xing、Fukuda Tomohiko、Kerever Aurelien、Gu Jianguo、Hayashi Yukiko K.、Arikawa-Hirasawa Eri
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 ページ: 144~144

    • DOI

      10.3390/cells12010144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The ulcerative colitis-associated gene FUT8 regulates the quantity and quality of secreted mucins2022

    • 著者名/発表者名
      Cantero-Recasens Gerard、Burballa Carla、Ohkawa Yuki、Fukuda Tomohiko、Harada Yoichiro、Curwin Amy J.、Brouwers Nathalie、Thun Gian A.、Gu Jianguo、Gut Ivo、Taniguchi Naoyuki、Malhotra Vivek、IBD Character Consortium
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1073/pnas.2205277119

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition of fucosylation by 2-fluorofucose attenuated acetaminophen-induced liver injury via its anti-inflammation and anti-oxidative stress effects2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Zhaoguo、Tu Mengjue、Shi Jianan、Zhou Hong、Meng Guoliang、Gu Jianguo、Wang Yuqin
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 13 ページ: 939317-939317

    • DOI

      10.3389/fphar.2022.939317

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Alteration in N‐glycans in cancer drug resistance and its significance2023

    • 著者名/発表者名
      Jianguo Gu
    • 学会等名
      The 2nd Tohoku Med Pharm Univ and Academia Sinica Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] がん薬剤耐性におけるN型糖鎖の変化とその意義2023

    • 著者名/発表者名
      宋 万里、梁 彩霞、孫 鈺涵、森井 彩、蓬田 伸、伊左治 知弥、福田 友彦、原 明義、中の 三弥子, 顧 建国
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
  • [学会発表] A novel molecular mechanism for sialylation regulated through the integrin-FAK-PI4K-GOLPH3-sialytransferase axis2022

    • 著者名/発表者名
      Yuhan Sun, Tomoya Isaji, Tomohiko Fukuda and Jianguo Gu
    • 学会等名
      The 29th FAOBMB & 2022 CSBMB
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A novel regulatory mechanism for sialylation via the integrin-FAK-PI4K-GOLPH3-ST axis2022

    • 著者名/発表者名
      Yuhan Sun, Tomoya Isaji, Tomohiko Fukuda and Jianguo Gu
    • 学会等名
      Sialoglyco2022
    • 国際学会
  • [学会発表] N型糖鎖によるがん幹細胞の性質や薬物耐性の調節2022

    • 著者名/発表者名
      顧 建国
    • 学会等名
      第41回日本糖質学会
  • [学会発表] 接着斑キナーゼはPI4KIIα-PI4P経路を介してシアリル化N-型糖鎖を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      伊左治 知弥、孫 鈺涵、福田 友彦、顧 建国
    • 学会等名
      第95回日本生化学会
  • [学会発表] 糖ヌクレオチド輸送体(SLC35 ファミリー)を介した O-GlcNAc 修飾と N-型糖鎖生合成の関連性について2022

    • 著者名/発表者名
      関川 諒, 宋万里, 伊左治 知弥, 福田 友彦, 顧 建国
    • 学会等名
      第16回 東北糖鎖研究会
  • [図書] Glycosignals in Cancer (Significance of FUT8 in Pancreatic Cancers and Others)2023

    • 著者名/発表者名
      Koichi Furukawa and Minoru Fukuda (Liang, C., Wanli Song, W. and Gu, J.)
    • 総ページ数
      238
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-19-7732-9
  • [備考] 東北医科薬科大学 薬学部 細胞制御学

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/pharmacy/lab/lp_d02/

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公開日: 2023-12-25  

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