2019 Fiscal Year Research-status Report
心血管病における新規E3リガーゼARIH2によるインフラマソーム制御機構の解明
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18K08112
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
高橋 将文 自治医科大学, 医学部, 教授 (40296108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 博昭 自治医科大学, 医学部, 講師 (70593622) [Withdrawn]
唐澤 直義 自治医科大学, 医学部, 助教 (60631893)
渡邊 幸子 自治医科大学, 医学部, 助教 (80770619) [Withdrawn]
鎌田 諒 自治医科大学, 医学部, ポスト・ドクター (60801420)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | サイトカイン / 炎症反応 / 心血管病 / タンパク質修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インフラマソームは強力な炎症性サイトカインであるIL-1β産生を制御する自然炎症経路の一つであり、無菌性炎症の惹起に寄与する細胞内分子複合体である。申請者はこれまで、心血管病におけるインフラマソームの重要性を明らかにし、その制御機構の解明が新たな治療法の開発に繋がることを報告してきた。今年度は、マクロファージ特異的ARIH2欠損（ARIH2f/f;LysMCre）マウスを用いて、ARIH2によるNLRP3インフラマソーム制御機構の解析を行った。ARIH2f/f;LysMCre由来のマクロファージでは、LPS刺激によるNLRP3の発現がさらに増加した。また、LPSのプライミング後にATPで刺激した際のIL-1β産生もさらに増加した。シクロヘキシミド（CHX）チェイス実験では、ARIH2欠損マクロファージでARIH2の分解が抑制されていることが示された。さらに、プロテアーゼやオートファジーの阻害剤を用いた検討により、ARIH2によるNLRP3の分解がプロテアソームによることが確認できた。
インフラマソームの病態での解析としては、Candida albicans培養上清（CAWS）の投与による誘導されるマウス川崎病様血管炎が、NLRP3およびASC、IL-1βの欠損マウスで著明に抑制されることを見出し、このNLRP3インフラマソーム活性化によるIL-1β産生の責任細胞が樹状細胞であることを明らかにした。また、樹状細胞では、CAWS刺激によって、Dectin-2/Syk/JNK/NF-κB経路を介してIL-1β前駆体が合成され（プライミング経路）、Dectin-2/Syk/JNK経路を介したミトコンドリア由来活性酸素によりインフラマソーム活性化が引き起こされて（活性化経路）、IL-1β産生が誘導されることも明らかにした。
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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
ARIH2について、マクロファージ特異的ARIH2欠損（ARIH2f/f;LysMCre）マウスを用いて、NLRP3の分解およびNLRP3インフラマソームの制御の分子機序を明らかにできた。また、川崎病類似血管炎におけるNLRP3インフラマソームの役割についても詳細な分子機序を解明することができたことから、本研究課題については、おおむね順調に進捗している状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
全身性ARIH2欠損マウスは胎生致死であることから、マクロファージ特異的ARIH2欠損（ARIH2f/f;LysMCre）マウスおよび薬剤誘導性ARIH2欠損（ARIH2f/f;Rosa26CreERT2）マウスを用いて、ARIH2によるNLRP3分解機構の解析を行う。また、これらコンディショナルARIH2欠損マウスを用いて、疾患モデルの作成・表現型を検討することで、病態での役割を解析する。一方、ARIH2欠損マクロファージを用いて、LPS刺激による遺伝子変化をマイクロアレイにより解析し、ARIH2の新たな標的分子をスクリーニングし、その手がかりを得る。さらに、いくつかの病態モデルにおけるNLRP3インフラマソームの役割についても解析を進める予定であり、これらの研究によりNLRP3インフラマソームの制御機構および様々な病態での役割についての包括的な理解を目指して研究を行う。
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[Journal Article] GSDME-dependentincomplete pyroptosis permits selective IL-1α release under caspase-1 inhibition2020
Author(s)
Aizawa E, Karasawa T, Watanabe S, Komada T, Kimura H, Kamata R, ItoH, Hishida E, Yamada N, Kasahara T, Mori Y, Takahashi M
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Journal Title
iScience
Volume: －
Pages: －
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[Journal Article] Innate immunity as a target for acute cardioprotection2019
Author(s)
Zuurbier Coert J、Abbate Antonio、Cabrera-Fuentes Hector A、Cohen Michael V、Collino Massimo、De Kleijn Dominique P V、Downey James M、Pagliaro Pasquale、Preissner Klaus T、Takahashi Masafumi、Davidson Sean M
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Journal Title
Cardiovascular Research
Volume: 115
Pages: 1131～1142
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Guidelines for evaluating myocardial cell death2019
Author(s)
Mishra Paras K.、Adameova Adriana、Hill Joseph A.、Baines Christopher P.、Kang Peter M.、Downey James M.、Narula Jagat、Takahashi Masafumi、Abbate Antonio、Piristine Hande C.、Kar Sumit、Su Shi、Higa Jason K.、Kawasaki Nicholas K.、Matsui Takashi
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Journal Title
American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology
Volume: 317
Pages: H891～H922
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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