2018 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of macrophages polarization by neutrophils: implication in tuberculosis and cancer pathology
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17K08659
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
水谷 龍明 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 助教 (50701843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉田 昌彦 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (80333532)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 免疫学 / 好中球 / マクロファージ / 慢性炎症病態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者は、慢性炎症病態の成立基盤に関する研究を展開していたところ、結核持続感染で生じる肉芽腫においてS100A9 陽性の好中球サブセットが、マクロファージの持続的活性化を引き起こす鍵細胞である可能性を見出した。そこで本研究では、以下2点を目的として研究を実施している。
<I>好中球又はS100A9に依存したマクロファージM2 誘導機序の解明
<II>上記<I>で得られた分子機序が、ヒト癌悪性化又は慢性炎症疾患において適用される可能性を検討し、好中球による疾患悪化の分子基盤の解明につなげる。今年度は、昨年度樹立したS100A9遺伝子欠損マウスにおけるBCG感染モデルを解析することで、<I>の実証を行うとともに、同マウスの担癌モデル解析から、癌浸潤性マクロファージのS100A9依存的極性変化を突き止めた。具体的な実施状況概要を下記に示す。①S100A9遺伝子欠損マウスに対してBCG感染:野生型又はS100A9遺伝子欠損マウスに対してBCG腹腔投与を行い、炎症応答で遊出したマクロファージの極性を調べたところ、S100A9遺伝子欠損マウスでは、野生型マウスに比して、M2マクロファージの有意な減弱が観察された。②S100A9遺伝子欠損マウスに対してメラノーマ移植モデル担癌モデル:野生型又はS100A9遺伝子欠損マウスに対して、B16F10細胞を皮下接種し、癌の成長をモニタリングしたところ、野生型マウスに比してS100A9遺伝子欠損マウスにおいて癌の成長速度が有意に増強された。
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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
下記①については、想定した結果が得られており、順調に進んでいる。しかしながら、当初想定していた癌への応用仮説に関しては、興味深い結果ながらまったく逆の結果を得つつあり、解析手順の大幅な変更が必要と思われる。以下①②項目について詳細を記載する。
①S100A9遺伝子欠損マウスを用いたBCG炎症モデルの解析
野生型又はS100A9遺伝子欠損マウスに対して、BCG腹腔投与を行い、5日後に腹腔内に浸潤したマクロファージを解析したところ、S100A9遺伝子欠損マウスでは、野生型マウスに比して、M2マクロファージの有意な減弱が観察された。また、BCG腹腔投与によって誘導された好中球成分の遺伝子発現プロファイルを解析したところ、野生型とS100A9遺伝子欠損マウス間で、複数のサイトカインやケモカインの発現レベルに有意な変化が検出された。
②S100A9遺伝子欠損マウスを用いた担癌モデルの解析
野生型又はS100A9遺伝子欠損マウスに対して、B16F10細胞を皮下接種し、3週間程度、癌の成長をモニタリングしたところ、野生型マウスに比してS100A9遺伝子欠損マウスにおいて癌の成長速度が有意に増強されることが観察された。癌に浸潤したマクロファージ成分のM2極性を遺伝子レベルで解析したところ、S100A9遺伝子欠損マウスにおいては、代表的なM2マーカー発現が有意に上がっており、一見してBCGモデルから想定したS100A9によるM2誘導と矛盾する結果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は、S100A9遺伝子欠損マウスを活用したマウス研究を主体として、以下の課題に着手する。
①S100A9遺伝子欠損マウスを活用したBCG応答性好中球によるS100A9を介したM2マクロファージ誘導機序の解明
②担癌モデルにおける好中球・S100A9に依存したマクロファージ活性化経路の同定
①②についての具体的推進方策を挙げる。
①S100A9分子は、好中球に高発現する分子でありながら、好中球における生理機能が明確ではない。研究代表者は、S100A9遺伝子欠損好中球が、BCG応答時に野生型とは異なる遺伝子発現パターンを示すことを突き止めた。そこで、S100A9による遺伝子発現制御系について、シグナル経路と責任分子、核移行によるクロマチン制御などの観点から追求する。
②上記のマウスBCG投与モデルの解析を進めるとともに、担癌モデルにおける好中球の浸潤、マクロファージの極性等を経時的に定量するための組織学解析を確立する。また、癌浸潤性のマクロファージの持続的活性化に影響する遺伝子発現にS100A9が関与する可能性について、オミクス解析を糸口にするなどして、S100A9新機能の同定を試みる。
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Research Products
(1 results)
