細胞死を伴う好酸球の脱顆粒メカニズムの解明と病態評価への応用

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25460670
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 植木 重治 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60361234)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 好酸球 / ETosis / DNA traps / 脱顆粒 / アレルギー / 好酸球性副鼻腔炎 / 好酸球性中耳炎 / 細胞死

研究実績の概要

白血球のひとつである「好酸球」は血管内から炎症の起こっている部位に移動し、活性化することにより組織を傷害する顆粒蛋白を放出してアレルギー性炎症を慢性化させている。特に好酸球が関与している難治性喘息、好酸球性多発血管炎性肉芽腫症、好酸球性肺炎、好酸球増多症候群、好酸球性食道炎、好酸球性中耳炎・副鼻腔炎といった疾患は、強力な抗炎症薬であるステロイドにもしばしば抵抗性であり、これらの病態の解明は新しい治療戦略を確立する上でも重要である。
アレルギー炎症組織や分泌液中では、好酸球が脱顆粒を伴って細胞死をきたしていることが古くから知られていたが、この細胞死の本態は長い間不明であった。病理組織と末梢血から分離した細胞を用いて検討を進めた結果、活性化に伴って特殊な細胞死（Extracellular trap cell death：ETosis）であることを解明した。ETosisのメカニズムはカルシウム流入とNADPH oxidaseを介しており、プログラムされた細胞死であった。ETosisは生体内では脱顆粒の一形態として重要であり、炎症を増強している可能性が示唆される。 また、ETosisでは核内のクロマチン線維が網状に放出される(DNA traps)が、特に好酸球性副鼻腔炎や中耳炎における分泌液の粘性に関与していることが明らかになり、J Allergy Clin Immunol誌に報告した。

研究成果

• [国際共同研究] Beth Israel Deaconess Medical Center(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Beth Israel Deaconess Medical Center
  • 他の機関数: 2
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Eosinophil extracellular trap cell death-derived DNA traps: Their presence in secretions and functional attributes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ueki S, Konno Y, Takeda M, Moritoki Y, Hirokawa M, Matsuwaki Y, Honda K, Ohta N, Yamamoto S, Takagi Y, Wada A, Weller PF.
  • 雑誌名: J Allergy Clin Immunol. 巻: 137 ページ: 258-267
  • DOI: 10.1016/j.jaci.2015.04.041
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 好酸球の活性化-顆粒内蛋白の放出とその役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 今野泰典，中村由夏，植木重治
  • 雑誌名: 成人病と生活習慣病 巻: 45 ページ: 821-826
• [雑誌論文] Functional analysis of free fatty acid receptor GPR120 in human eosinophils: implications in metabolic homeostasis. (2015)
  • 著者名/発表者名: Konno Y, Ueki S, Takeda M, Kobayashi Y, Tamaki M, Moritoki Y, Oyamada H, Itoga M, Kayaba H, Omokawa A, Hirokawa M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 ページ: e0120386
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0120386
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] G-Protein-Coupled Estrogen Receptor Agonist Suppresses Airway Inflammation in a Mouse Model of Asthma through IL-10. (2015)
  • 著者名/発表者名: Itoga M, Konno Y, Moritoki Y, Saito Y, Ito W, Tamaki M, Kobayashi Y, Kayaba H, Kikuchi Y, Chihara J, Takeda M, Ueki S, Hirokawa M.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 10 ページ: e0123210
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0123210
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 好酸球性副鼻腔炎・中耳炎の分泌液におけるDNA trapsの存在と役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治，今野泰典，竹田正秀，中村由夏，嵯峨知生，面川 歩，守時由起，廣川 誠
  • 学会等名: 第62回日本臨床検査医学会学術集会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-21
• [学会発表] DNA trapsは好酸球性ムチンの粘性亢進に関与する (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治，今野泰典，竹田正秀，中村由夏，廣川 誠，松脇由典，太田伸男，本田耕平
  • 学会等名: アレルギー・好酸球研究会2015
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-10-24 – 2015-10-24
• [学会発表] Novel Cell death ETosis is a Therapeutic Target for Eosinophilic Disorders. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueki S
  • 学会等名: XXIV World Allergy Congress
  • 発表場所: Seoul
  • 年月日: 2015-10-14 – 2015-10-17
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 好酸球性ムチンの粘稠性に寄与するDNA traps (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治
  • 学会等名: 第54回日本鼻科学会総会・学術講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2015-10-01 – 2015-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 気道粘液中のExtracellular DNA trapsを観察したアレルギー性気管支肺アスペルギルス症(ABPA)の一例 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治，今野泰典，竹田正秀，面川 歩，嵯峨知生，守時由起，浅野真理子，奥田佑道，佐藤一洋，佐野正明，伊藤 宏，塩谷隆信，廣川 誠
  • 学会等名: 第49回東北アレルギー懇話会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2015-07-04 – 2015-07-04
• [学会発表] 分離好酸球のETosisを検出する簡便な実験法の確立 (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治，今野泰典，竹田正秀，守時由起，中村由夏，面川 歩，廣川 誠，Peter Weller
  • 学会等名: 第64回日本アレルギー学会学術大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-28
• [学会発表] 好酸球のETosisにより生じるDNA trapsは微生物を捕捉する (2015)
  • 著者名/発表者名: 植木重治，今野泰典，守時由起，竹田正秀，山本志緒里，高木由里，和田 淳，面川 歩，廣川 誠，Peter Weller
  • 学会等名: 第55回日本呼吸器学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-04-17 – 2015-04-19
• [備考] ｜ニュース｜秋田大学 大学院医学系研究科・医学部
  • URL: http://www.med.akita-u.ac.jp/news/20150623.html
• [備考] 蓄のう症:悪化原因解明 治療薬開発に期待 秋田大など /秋田
  • URL: http://mainichi.jp/auth/guide.php?url=%2Farticles%2F20150618%2Fddl%2Fk05%2F040%2F166000c
• [備考] なおらない蓄膿症、網状ＤＮＡがカギ 秋田大院・植木准教授ら解明
  • URL: http://b.hatena.ne.jp/entry/apital.asahi.com/article/news/2015061900022.html