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2011 年度 実績報告書

ガングリオシドGM3の新たな病態生理学的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23370064
研究機関東北薬科大学

研究代表者

井ノ口 仁一  東北薬科大学, 薬学部, 教授 (70131810)

キーワードガングリオシド / T細胞 / アレルギー / 喘息
研究概要

我々は,ガングリオシド系列の生合成における二つの鍵酵素であるGM3合成酵素(GM3S)およびGM2/GD2合成酵素(GM2/GD2S)の各遺伝子改変マウス(K O)を用いてT細胞受容体を介した活性化を検討したところ,GM3S KOではCD4T細胞の機能が重度に障害していたがCD8T細胞は正常であった。対照的に,GM2/GD2S KOではCD4T細胞は正常であったがCD8T細胞は重度に障害していた。この結果は,T細胞サブセットごとにその機能発現に必要なガングリオシド分子種が異なることを示している。従って本研究においては,胸腺におけるT細胞分化過程(レパトア選択)は,T細胞サブセットごとの糖脂質発現の選択過程でもあり,この糖脂質選択は機能的T細胞への成熟に不可欠な現象であること,即ち,Glycolipid Selection is indispensable for Repertoire Selectionという作業仮説を提唱している。さらに、オボアルブミン(OVA)で惹起したマウス喘息モデルにおいて,GM3S KOでは,肺洗浄液中の浸潤細胞(特に好酸球)およびTh2サイトカイン(IL-4,IL-5)の著しい減少が認められ,さらに血清中抗原特異的IgEの出現が抑制され,組織学的にも気道分泌の抑制が確認された。本研究成果は、2012年1月17日付けの米国科学アカデミー紀要PNASに公開された。
現時点において、免疫担当細胞に選択的に作用する薬剤は開発されておらず、非特異的な免疫抑制による重篤な副作用が問題となっている。今後、ガングリオシドが「T細胞」へどのように関わり、制御しているかを解明することにより、より効果的、副作用のない安全な免疫制御剤の開発基盤の確立が期待される。

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

糖脂質「ガングリオシド」による免疫制御機構の解明に向けて、ガングリオシド分子種特異的なヘルパーT細胞とキラーT細胞選択的制御を発見し、世界に先駆けて論文発表した。

今後の研究の推進方策

本研究計画のもう一つの重要課題である生活習慣病におけるガングリオシドの病態生理学的意義について、研究を推進し24年度は論文化を目指している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] CD4 and CD8 T cell require defferent membrane gangliosides for activation2012

    • 著者名/発表者名
      永福正和、井ノ口仁一, 他
    • 雑誌名

      PNAS

      巻: vol.109 ページ: E336-E342

    • DOI

      10.1073/pnas.1114965109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociation of the insulin receptor from caveolae during TNFα-induced insulin2012

    • 著者名/発表者名
      関本淳二、井ノ口仁一, 他
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 586 ページ: 191-195

    • DOI

      10.1016/j.feblet.2011.12.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physiopathological function of hematoside (GM3 ganglioside)2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 雑誌名

      Proc Jpn Acad Ser B Phys Biol Sci

      巻: 87 ページ: 179-198

    • DOI

      10.2183/pjab.87.179

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 聴覚機能における複合糖脂質の役割2011

    • 著者名/発表者名
      郷慎司、吉川弥里、井ノ口仁一
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 83 ページ: 179-188

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycoconjugates in the mammalian sauditory system2011

    • 著者名/発表者名
      郷慎司、吉川弥里、井ノ口仁一
    • 雑誌名

      J Neurochem

      巻: 116(5) ページ: 756-763

    • DOI

      10.1111/j.1471-4159.2010.07099.x

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of GM3 in biological membranes2012

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      Ely-T lab workshop
    • 発表場所
      フランス
    • 年月日
      2012-03-12
  • [学会発表] T cell immunity and gangliosides2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      The annual meeting of consortium of functional glycobiology
    • 発表場所
      シアトル
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] Involvement of membrane microdomains in the pathogenesis of metabolic syndrome and allergic inflammation2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      糖鎖科学日欄Joint Seminar
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-10-09
  • [学会発表] Membrane microdomain ortho-signaling therapy2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      The 31^<st> Naito Conference on Glycan Expression and Regulation [II]
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Involvement of membrane microdomains in the pathogenesis metabolic syndrome and asthma2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      52^<nd> International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 発表場所
      ワルシャワ
    • 年月日
      2011-09-02
  • [学会発表] Physiopathological function of GM3 ganglioside2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      GLYCO21
    • 発表場所
      ウィーン
    • 年月日
      2011-08-22
  • [学会発表] GM3 ganglioside participates in the pathogenesis of metabolic syndrome and allergic asthma2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 学会等名
      Second Joint Austria/Japan Seminar
    • 発表場所
      ウィーン
    • 年月日
      2011-08-20
  • [図書] Handbook of Experimental Pharmacology2011

    • 著者名/発表者名
      井ノ口仁一
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://www.tohoku-pharm.ac.jp/homepages/kinoubyoutai/TOP.html

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公開日: 2013-06-26  

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