皮膚感作におけるプロテアーゼアレルゲンの役割とその意義

2013 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 25461711
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 高井 敏朗 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70338375)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: プロテアーゼアレルゲン / 経皮感作 / マウスモデル / アトピー性皮膚炎

研究概要

皮膚からのアレルゲンへの感作は、アトピー性皮膚炎（AD）のみならず、喘息などの他のアレルギー疾患の成立（アレルギーマーチ）にも重要である。ダニや花粉はプロテアーゼを産生・含有し、獲得免疫を介さずに種々の細胞を刺激・活性化するが、皮膚感作におけるその役割は不明である。本研究では、プロテアーゼアレルゲンを用いたマウス皮膚感作モデルを構築し、初期の自然型応答および続いて誘導される獲得免疫依存的応答を解析し、皮膚感作におけるアレルゲンのプロテアーゼ活性の役割を明らかにする。本年度の研究実績概要は下記の通り。
（１）プロテアーゼアレルゲンによる皮膚感作モデルの構築と解析：パパイン（ダニのグループ主要アレルゲンと同じファミリーに属するシステインプロテアーゼ）または黄色ブドウ球菌V8プロテアーゼのマウス皮膚への塗布により特異的IgE/IgG抗体または総IgE抗体価上昇を誘導できる系を構築した。
（２）皮膚バリア障害：パパインまたは黄色ブドウ球菌V8プロテアーゼのマウス皮膚への塗布により経皮水分蒸散量が増大すること（皮膚バリア機能の低下）を示した。
（３）メカニズム解析：パパイン特異的IgE/IgGの誘導がパパインのプロテアーゼ活性に依存することを示した。我々の知る限り、アレルゲンの経皮投与による特異的抗体のプロテアーゼ依存的産生は本研究によって初めて示された。

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

現在のところおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

・IgE/IgG産生だけでなく皮膚炎症の解析を行う。
・抗原や条件を修飾したモデルおよびアレルギーマーチモデルを検討する。
・遺伝子改変マウス等を用いた検討を行う。

次年度の研究費の使用計画

組換マウスの追加導入準備費用として確保しておいたが、予備検討データや提供元との交渉が完全でないため、複数マウス候補からの選択決定に至らず、繰り越しとした。
予備検討データや提供元との交渉が進み次第、追加導入マウスを決定し、使用する予定。

研究成果

• [雑誌論文] Epicutaneous administration of papain induces IgE and IgG responses in a cysteine protease activity-dependent manner (2014)
  • 著者名/発表者名: Iida H, Takai T, Hirasawa Y, Kamijo S, Shimura S, Ochi H, Nishioka I, Maruyama N, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S
  • 雑誌名: Allergol Int 巻: 63 ページ: 219-226
  • DOI: 10.2332/allergolint.13-OA-0621
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TSLP expression induced via Toll-like receptor pathways in human keratinocytes (2014)
  • 著者名/発表者名: Takai T, Chen X, Xie Y, Vu AT, Le TA, Kinoshita H, Kawasaki J, Kamijo S, Hara M, Ushio H, Baba T, Hiramatsu K, Ikeda S, Ogawa H, Okumura K
  • 雑誌名: Methods Enzymol 巻: 535 ページ: 371-387
  • DOI: 10.1016/B978-0-12-397925-4.00021-3
• [雑誌論文] IL-33-mediated innate response and adaptive immune cells contribute to maximum responses of protease allergen-induced allergic airway inflammation (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamijo S, Takeda H, Tokura T, Suzuki M, Inui K, Hara M, Matsuda H, Matsuda A, Oboki K, Ohno T, Saito H, Nakae S, Sudo K, Suto H, Ichikawa S, Ogawa H, Okumura K, Takai T
  • 雑誌名: J Immunol 巻: 190 ページ: 4489-4499
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1201212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human antimicrobial peptide LL-37 modulates proinflammatory responses induced by cytokine milieus and double-stranded RNA in human keratinocytes (2013)
  • 著者名/発表者名: Chen X, Takai T, Xie Y, Francois Niyonsaba. Okumura K. Ogawa H
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 433 ページ: 532-537
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2013.03.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunization of rabbits with nematode Ascaris lumbricoides antigens induces antibodies cross-reactive to house dust mite Dermatophagoides farinae antigens (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa T, Khan AF, Yasueda H, Saito A, Fukutomi Y, Takai T, Zaman K, Yunus M, Takeuchi H, Iwata T, Akiyama K
  • 雑誌名: Biosc Biotechnol Biochem 巻: 77 ページ: 145-150
  • DOI: 10.1271/bbb.120626
  • 査読あり
• [雑誌論文] アレルゲンはなぜアレルゲンになるのか？：アレルゲンが引き起こすバリア破壊と自然免疫応答 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高井敏朗
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 31 ページ: 2713-2719
• [雑誌論文] ダニアレルゲンによる経皮感作のメカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 高井敏朗
  • 雑誌名: アレルギー・免疫 巻: 20 ページ: 854-860
• [学会発表] IL-33 does not contribute to subcutaneous sensitization to cysteine protease allergen but contributes to allergic airway inflammation induced by subsequent intranasal challenge (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamijo S, Takai T, Hara M, Matsuda H, Matsuda A, Saito H, Nakae S, Ichikawa S, Ogawa H, Okumura K
  • 学会等名: 日本免疫学会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉）
  • 年月日: 20131211-20131213
• [学会発表] プロテアーゼアレルゲンによる経皮的感作はプロテアーゼ活性依存的にIgE/IgG産生を誘導する
  • 著者名/発表者名: 清村咲子、高井敏朗、飯田秀雄、上條清嗣、越智啓乃、丸山奈津子、原むつ子、小川秀興、池田志斈、奧村康
  • 学会等名: 日本アレルギー学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
• [学会発表] シンポジウム３：アレルギーにおける自然免疫応答．プロテアーゼアレルゲンによるIgE産生と気道炎症の誘導
  • 著者名/発表者名: 上條清嗣、高井敏朗、中江進、齋藤博久、奧村康
  • 学会等名: 日本アレルギー学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 招待講演
• [学会発表] アレルギー診療に役立つ免疫講座１．アレルゲンが引き起こすバリア破壊と自然免疫応答
  • 著者名/発表者名: 高井敏朗
  • 学会等名: 日本アレルギー学会
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 招待講演