制御性B細胞の誘導・活性化機構の分子メカニズムの解明と腸管炎症制御への応用

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26460970
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 石原 俊治 島根大学, 医学部, 准教授 (80263531)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 制御性B細胞 / 炎症性腸疾患 / 腸管免疫 / アポトーシス / IL-10

研究実績の概要

私共は、これまでのクローン病モデルマウス（SAMP1/Yit）とT細胞移入腸炎モデルを用いた検討において、クローン病の病態における制御性B細胞（Breg）の機能を明らかにしてきた（Immunology 2010, Inflamm Bowel Dis 2014）。しかし、腸管免疫の恒常性維持におけるBregの誘導・活性化機構は全く不明であった。本年度、申請者らは、炎症性腸疾患（IBD）の新規治療法開発に関する様々な研究を進めている過程で、体外で調整したアポトーシス細胞（胸腺）を腸炎モデル（T細胞移入SCIDマウス）に移入することで、腸炎抑性が可能になるという新知見を得た。特に、移入アポトーシス細胞の抗炎症効果はB細胞との供移入モデルでのみ観察された。この結果は、アポトーシス細胞の移入がB細胞を介して抗炎症効果を誘発し、Bregがこのメカニズムに関与する可能性を示唆するものである。実際、移入アポトーシス細胞がレシピエントの脾臓においてBregを誘導することを明らかにした。本研究成果は2014年度にInflamm Bowel Disに投稿し査読を経てアクセプトされた。

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

研究実績の項で述べたように、Bregを生体内で誘導するメカニズムについて研究を進めてきた。アポトーシス細胞を生体内に体外から移入することで抗炎症効果が得られるという知見は以前から得ていたが、その詳細なメカニズムは不明であった。本申請課題の最も中心となる目的は、生体でのBregの誘導機構を明らかにしていくことであり、その点においては、体外から移入したアポトーシス細胞がレシピエントの脾臓でBregを誘導・活性化することができることを見出した新知見は、Bregの臨床応用を考える上で有意義な研究成果と考えている。本年度の研究成果は、あくまでBregの誘導・活性化機構の1つのメカニズムをみたものであるが、研究の申請課題の進行状況としては、これまで比較的順調と考えている。

今後の研究の推進方策

アポトーシス細胞がレシピエントの脾臓でBregを誘導・活性化することは明らかとなったが、その詳細なメカニズムについては今のところ不明である。B細胞はB細胞受容体（BCR）や核酸認識Toll様受容体（TLR9）などを介して、自己抗原認識することが知られ、このシステムが免疫寛容誘導に貢献している（Tiller. Immunity. 2007）。2015年度は、アポトーシス細胞から遊離または細胞表面に表出されるDNA-クロマチン複合体の認識を介したBregの活性化を、脾臓B細胞（野生型、TLR9 KOマウス）とアポトーシス細胞の共培養系で証明する。同様にTLR9 KOマウス腸炎モデルでのアポトーシス細胞移入の効果を評価する。食細胞によるアポトーシス細胞の貪食によって免疫寛容が誘導される（Hanayama. Science. 2004）。この系におけるBreg活性化を、貪食機能が欠失したマウス（Milk fat globule-EGF factor-8 KO）を用いた腸炎モデルと、分離した脾細胞とアポトーシス細胞の共培養系で証明していく。

次年度使用額が生じた理由

2014年からの研究申請課題は、2013年度までの研究（基盤C）の研究成果をさらに基礎的に解明し、臨床応用していくというものであり、研究内容は継続的なものとなっている。したがって、実験動物（AKR/Jマウス、SCIDマウス）の使用、分子生物学的試薬、各種抗体、プラステイックデイスポ製品の使用についても、これまでの研究結果をもとに無駄なく購入、使用することができたことが次年度使用額の生じた理由と考えております。

次年度使用額の使用計画

今後の研究の推進方策の項で述べたように、2015年度はマウスを用いた実験、さらにin vitroにおいてBregの誘導・活性化機構の詳細を検討していく予定である。したがって、動物の購入費用、分子生物学的試薬、各種抗体、プラステイックデイスポ製品は必要であり、その部分に残費用を充てるとともに2015年度の予算も効率的に使用していきたい。研究成果については、2015年秋の国内学会、2016年2月の国際学会で発表する予定であり、旅費は準備費などにも予算を充てていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Therapeutic Efficacy of pH-Dependent Release Formulation of Mesalazine on Active Ulcerative Colitis Resistant to Time-Dependent Release Formulation: Analysis of Fecal Calprotectin Concentration (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawashima K, Ishihara S, Yuki T, Onishi K, Kushiyama Y, Fujishiro H, Miyaoka Y, Yuki M, Komazawa Y, Tanimura T, Sonoyama H, Tada Y, Kusunoki R, Oka A, Fukuba N, Oshima N, Moriyama I, Kinoshita Y
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: 2014 ページ: 342751
  • DOI: 10.1155/2014/342751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of milk fat globule-epidermal growth factor 8 in colonic inflammation and carcinogenesis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kusunoki R, Ishihara S, Tada Y, Oka A, Sonoyama H, Fukuba N, Oshima N, Moriyama I, Yuki T, Kawashima K, Ansary MM, Tajima Y, Maruyama R, Nabika T, Kinoshita Y
  • 雑誌名: J Gastroenterol. 巻: Epub ahead of print ページ: in press
  • DOI: 2015 Jan 18. [Epub ahead of print]
• [雑誌論文] Role of regulatory B cells in chronic intestinal inflammation: association with pathogenesis of Crohn's disease (2014)
  • 著者名/発表者名: Oka A, Ishihara S, Mishima Y, Tada Y, Kusunoki R, Fukuba N, Yuki T, Kawashima K, Matsumoto S, Kinoshita Y
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis 巻: 20 ページ: 315-328
  • DOI: 10.1097/01.MIB.0000437983.14544.d5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Apoptotic Cells Ameliorate Chronic Intestinal Inflammation by Enhancing Regulatory B-cell Function (2014)
  • 著者名/発表者名: Ansary MM, Ishihara S, Oka A, Kusunoki R, Oshima N, Yuki T, Kawashima K, Maegawa H, Kashiwagi N, Kinoshita Y
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis 巻: 20 ページ: 2308-2320
  • DOI: 10.1097/MIB.0000000000000240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prevalence of irritable bowel syndrome-like symptoms in ulcerative colitis patients with clinical and endoscopic evidence of remission: prospective multicenter study (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukuba N, Ishihara S, Tada Y, Oshima N, Moriyama I, Yuki T, Kawashima K, Kushiyama Y, Fujishiro H, Kinoshita Y
  • 雑誌名: Scand J Gastroenterol 巻: 49 ページ: 674-680
  • DOI: 10.3109/00365521.2014.898084.
  • 査読あり
• [学会発表] Apoptotic neutrophils ameliorate intestinal inflammation (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishihara S, Kawashima K, Sonoyama H, Tada Y, Oka A, Kusunoki R, Fukuna N, Oshima N, Moriyama I, Yuki T, Maegawa H, Kashiwagi N, Kinoshita Y
  • 学会等名: 10th Congress of European European Crohn's Colitis Organisation（ECCO）
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-02-20 – 2015-02-20
• [学会発表] Matrix Metalloproteinase-3 Concentration Correlates with Clinical and Endoscopic Evidence of Ulcerative Colitis (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawashima K, Ishihara S, Sonoyama H, Tada Y, Oka A, Kusunoki R, Fukuba N, Oshima N, Moriyama I, Yuki T, Kinoshita Y
  • 学会等名: 10th Congress of European European Crohn's Colitis Organisation（ECCO）
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-02-20 – 2015-02-20
• [学会発表] Serum amyloid A level correlated with endoscopic findings in patients with Crohn's disease-possible biomarker for evaluating mucosal healing (2015)
  • 著者名/発表者名: Tada Y, Ishihara S, Sonoyama H, Oka A, Fukuba N, Oshima N, Moriyama I, Yuki T, Kawashima K, Kinoshita Y
  • 学会等名: 10th Congress of European European Crohn's Colitis Organisation（ECCO）
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2015-02-20 – 2015-02-20
• [学会発表] 腸管炎症におけるIL-33の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 園山 浩紀、大嶋 直樹、石原 俊治、山下 詔嗣、多田 育賢、岡 明彦、福庭 暢彦、森山 一郎、結城 崇史、川島 耕作、木下 芳一
  • 学会等名: 第11回日本消化管学会総会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル（東京）
  • 年月日: 2015-02-13 – 2015-02-13
• [学会発表] ワークショップ：腸疾患病態研究の進歩－免疫と腸内環境－；制御性B細胞による腸管免疫の機能維持とその破綻による腸炎発症機序の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡 明彦、石原 俊治、木下 芳一
  • 学会等名: 第100回日本消化器病学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京）
  • 年月日: 2014-04-26 – 2014-04-26
• [学会発表] Research Forum：炎症性腸疾患の病態と診断 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川島 耕作、石原 俊治 結城 崇史、園山 浩紀、多田 育賢、岡 明彦、楠 龍策、福庭 暢彦、大嶋 直樹、木下 芳一
  • 学会等名: 第100回日本消化器病学会総会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京）
  • 年月日: 2014-04-23 – 2014-04-23
• [図書] Methods Mol Biol. :TGF-β detection and measurement in murine B cells: pros and cons of the different techniques (2014)
  • 著者名/発表者名: Mishima Y, Ishihara S, Hansen JJ, Kinoshita Y
  • 総ページ数: 71-80
  • 出版者: Human Press
• [図書] MFG-E8 and Inflammation:Anti-Inflammatory Role of MFG-E8 in the Intestinal Tract (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihara S, Kusunoki R, Kinoshita Y
  • 総ページ数: 137-148
  • 出版者: Springer Science+Business Media