LPS中和能を有する抗菌ペプチドによる敗血症治療の新たな試み

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13877192
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 長岡 功 順天堂大学, 医学部, 教授 (60164399)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平田 陸正 岩手医科大学, 医学部, 助教授 (20048359) ; 小林 滋 順天堂大学, 医学部, 講師 (70301497)
• Keywords: 殺菌ペプチド / Cathelicidin / LPS / エンドトキシンショック / マクロファージ / サイトカイン / TNF-alpha / CD14

Research Abstract

[目的]敗血症は救急救命治療の発達した先進国においてもいまだ高頻度に致死的経過をたどる重篤な病態であり、その多くにグラム陰性菌が関与している。本研究は、殺菌作用に加えて、LPS中和能を有する抗菌ペプチドを用いて細菌感染とエンドトキシンの作用の両方をコントロールすることによって新たな敗血症治療法を開発することを目的とする。平成13年度は、cathelicidinファミリーの殺菌ペプチド・ヒトLL-37およびモルモットのホモローグであるCAP11のエンドトキシンショックにおける作用メカニズムを解明するために、CD14陽性のマクロファージ様細胞RAW264.7を用いて、これらペプチドが、RAW264.7細胞へのLPSの結合やLPS刺激によるTNF-alphaの発現にどのような影響をおよぼすかについて検討した。さらに、これらペプチドのマウスエンドトキシンショックモデルにおよぼす効果についても併せて検討した。
[結果]LL-37とCAP11はともにFITC標識LPSのRAW264.7細胞への結合を阻害し、TNF-aphaのmRNAとタンパク質の発現を抑制した。そして、LPS感作赤血球凝集反応によって、LL-37とCAP11がともにLPS結合能を有することがわかった。また、LPS固定化プレートを用いたLPS-binding protein(LBP)の結合反応よって、LL-37とCAP11がLPSのLBPへの結合を阻害することがわかった。さらに、LL-37とCAP11はマウスエンドトキシンショックにおいてTNF-alphaを抑制してマウスの生存率を増加させることがわかった。
[結論]以上の結果から、LL-37とCAP11は、LPSに結合し、LPSのLBPへの結合を阻害することによって、CD14陽性細胞(単球・マクロファージなど)へのLPSの結合を抑制し、TNF-alpha生成を低下させて、エンドトキシンショックにおいて防御的に作用する可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] Nagaoka Isao et al.: "Cathelicidin family of antibacterial peptides CAP18 and CAP11 inhibit the expression of TNF-α by blocking the binding of LPS to CD14^+ cells"Journal of Immunology. 167・6. 3329-3338 (2001)
• [Publications] 長岡 功 他: "新しいLPS結合抗菌ペプチドの殺菌作用とLPS中和作用"獣医畜産新報JVM. 54・11. 949-949 (2001)
• [Publications] 長岡 功 他: "新たに見いだされた殺菌ペプチドLL-37とCAP11のLPS中和作用とエンドトキシンショック保護作用"HACCP. 17・10. 40-44 (2001)
• [Publications] 石井裕子, Niyonsaba F, 長岡 功: "殺菌ペプチドdefensinとcathelicidinの生体防御における役割"感染・炎症・免疫. 31・4. 326-329 (2001)
• [Publications] 長岡 功 他: "Cathelicidinファミリーの殺菌ペプチドLL-37,CAP11のLPS中和作用"炎症・再生. 22・2(発表予定). (2002)