2017 Fiscal Year Annual Research Report
Optimal ultraviolet wavelength for immune regulation and development of ultraviolet-LED phototherapy
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17H04242
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
森田 明理 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (30264732)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 小百合 名古屋市立大学, 大学院医学研究科, 教授 (70567255)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 紫外線 / 免疫制御 / 制御性Ｔ細胞 / 光線治療 / LED |
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| Outline of Annual Research Achievements |
iTreg(誘導性制御性T細胞)を誘導する波長解析 遅延型過敏反応(DTH)のマウスモデルを用いた実験では、290～320nm中で、310nmに遅延型過敏反応の抑制とTregの誘導が見られた。リンパ節細胞でIL-10を誘導、IL-17の抑制、IL-23の抑制などが明らかとなり、Tregの誘導のみならず、TH17細胞の誘導を抑えていることが明らかとなった。
nTreg（内在性制御性T細胞）の誘導波長解析 抗原の投与していないマウス皮膚にリンパ節・脾臓でCD4+CD25+Foxp3+Neuropilin-1+細胞(nTreg)が、290～300nmで誘導が見られた。ブロードバンドUVBの照射で、7日後で明らかに皮膚とリンパ節でTregが増加、Neuropilin1陽性のnTregであり、Treg関連の遺伝子におけるメチル化を調べたところ、脱メチル化がみられ、安定した抑制機能のあるTregが誘導されることを明らかとなった。
臨床レベルでのTreg誘導解析 乾癬では、Treg数の減少はなく機能不全であることが報告されている。健常人Treg存在下ではCD4+CD25-Tcellsの分裂増殖がほぼ完全に抑制された(94.4%)のに対して、乾癬患者Tregでは完全に抑制できず(70.3%)、抑制能の有意な低下を認めた。乾癬患者のTregの抑制能の低下は、PUVAバス療法後においてほぼ正常へ回復したことから、PUVAバスによるTregの機能回復が示した。照射開始 (PUVAバス)から5回ごとに、３つの分画を調べたところ、aTreg (CD4+CD25+Foxp3highCD45RA-)が、明らかに上昇することが明らかとなった。比較的早期にaTregが上昇し、rTregも同様に誘導され、非抑制性 Tregの減少もみられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していた制御性 T 細胞 (Treg)による免疫寛容誘導する波長探索 、臨床レベルでの Treg 誘導解析ナローバンドUVB・308nm エキシマライト・PUVA バス照 射患者における Treg 誘導解析) などの解析は進めることができ、同時に、皮疹部分から浸潤している細胞を高速セルソーターで分離する方法をセットアップをおこなうことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
光線療法後の皮膚に浸潤する細胞群をセルソーターで分離し、RNAシークエンス、Treg関連遺伝子のエピジェネティック解析（次世代シークエンサー）で行う予定である。乾癬以外の白斑、アトピー性皮膚炎、掌蹠膿疱症患者においても、同様に解析を行い、Tregの誘導に関して解析を行う。マウスレベルからもっとも効率よくTreg・免疫寛容を誘導する波長が明らかとなった場合、その波長やあらたに開発した深紫外光LED照射機器を用い、臨床レベルで、Treg数、Dysfunctional Tregの機能回復、aTreg、RNAシークエンス、Treg関連遺伝子のエピジェネティック解析を行う予定である。マウス・ヒトレベルでの紫外線（～可視光線）の選択的波長の利用することによるTreg誘導（しかも、nTregとiTregを波長ごとに誘導する可能性）が明らかとなる。表面マーカーの解析(FACS)、RNAシークエンス、Treg関連遺伝子のエピジェネティック解析から、誘導されるTregの詳細なタンパク・遺伝子発現・エピジェネティックプロファイルが明らかとなり、より詳細な波長ごとの特性を明らかにすることができる。これらの結果から、さらに、どのような光生物学的メカニズムによって、波長ごとの特性がえられるか、検討を進める予定である。
さらに、予定通り、制御性T細胞を誘導する樹状細胞を誘導する波長特性解析、免疫を制御するUVA1（340-400nm）の有効波長の探索もあわせて進める予定である。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Ultraviolet B-induced maturation of CD11b-type Langerin-dendritic cells control the expansion of Foxp3+ regulatory T cells in the skin2018
Author(s)
Sayuri Yamazaki, Mizuyu Odanaka, Akiko Nishioka, Saori Kasuya, Shime Hiroaki, Hiroaki Hemmi, Masaki Imai, Dieter Riethmacher, Tsuneyasu Kaisho, Naganari Ohkura, Shimon Sakaguchi, Akimichi Morita
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Journal Title
The Journal of Immunology
Volume: 200
Pages: 119-129
DOI
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[Presentation] Quantifying of serum IL-17A and TNFa to estimate the formation of psoriatic skin2017
Author(s)
Emi Nishida, Kan Torii, Saori Kasuya, Akiko Nishioka, Kyoko Ikumi, Shinnosuke Muramatsu, Akimichi Morita
Organizer
PASI formula, 2017 SID annual meeting, April 26-29, 2016, Portland
Int'l Joint Research
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[Presentation] Photochemotherapy limits Treg plasticity and restores Treg function in psoriasis patients.2017
Author(s)
Kan Torii, Ryoji Kubo, Takuya Furuhashi, Shinnosuke Muramatsu, Yoko Sagawa, Chiyo Saito, Sayuri Yamazaki, Akimichi Morita
Organizer
47th Annual ESDR meeting, 27-30 September, 2017, Salzburg (Poster work)
Int'l Joint Research
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[Presentation] The critical role of dendritic cell subset in expanding Foxp3+ regulatory T cells in the murine skin after ultraviolet B exposure.2017
Author(s)
Sayuri Yamazaki, Akiko Nishioka, Saori Kasuya, Mizuyu Odanaka, Hiroaki Hemmi, Masaki Imai, Dieter Riethmacher, Tsuneyasu Kaisho, Naganari Ohkura, Shimon Sakaguchi, Akimichi Morita
Organizer
5th International Workshop on Langerhans cell. 6-8 October, 2017, New York (Oral)
Int'l Joint Research
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