2021 Fiscal Year Research-status Report
Evaluation of the importance of intracellular metabolism in individual differences in drug hypersensitivity using a mouse model of cutaneous adverse drug reaction
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21K15311
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
薄田 健史 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (50880689)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | HLA / 薬物過敏症 / 免疫寛容 / 細胞内代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではまず、40％カロリー制限食もしくは通常食を2週間給餌したCD4陽性T細胞除去HLA-B*57:01遺伝子導入マウス(B*57:01-Tg)にアバカビル(ABC)混餌をさらに1週間経口投与した条件での検討を行なった。各マウスのリンパ節から単離したCD8陽性T細胞における解糖系速度を細胞外フラックスアナライザーを用いて測定したところ、40％カロリー制限食給餌B*57:01-Tgマウスでは通常食給餌B*57:01-Tgマウスと比較して顕著に低下していた。さらに、リンパ節中のCD8陽性メモリーT細胞（CD44highCD62Llow）をフローサイトメトリーを用いて解析したところ、40％カロリー制限食を給餌したB*57:01-Tgマウスでは通常食を投与したB*57:01-Tgマウスよりも細胞表面上のPD-1受容体発現量が低下していた。加えて、耳介組織切片のH&E染色及びCD8免疫染色により皮膚傷害の程度を観察したところ、40％カロリー制限食を給餌したABC混餌投与B*57:01-Tgマウスではリンパ球及びCD8陽性T細胞の浸潤が認められた一方で、通常食を給餌したABC混餌投与B*57:01-Tgマウスではそのような所見は認められなかった。
以上の結果から、CD8陽性T細胞内での解糖系代謝が抑制されるとPD-1受容体の発現量が低下し、その結果、HLA多型の関わる薬物過敏症の症状が増悪する可能性が示唆された。すなわち、HLAー薬物相互作用による薬物過敏症の発症リスクを左右しうる要因として、栄養状態の個人差も重要な環境因子となりうることが示唆された。
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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
本研究で掲げている「細胞内代謝環境の変化が免疫チェックポイント分子の発現を制御し、これが薬物過敏症の個人差を生み出しているのではないか？」という学術的「問い」について、カロリー制限食を給餌した際にPD-1の発現低下に伴った過敏症の増悪をABC投与B*57:01-Tgマウスにおいて実際に見出せたことから、2021年度で当初の目的の大枠を検証することができたと捉えている。よって、本研究は計画的かつ順調に進展しているものと判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度ではヒトの生理的条件に近い栄養状態での追加検証を実施するために、糖質制限食・高脂肪食給餌条件を今年度と同様の手法で検討する。各種栄養状態における"PD-1発現量の変動"と"アバカビル過敏症による皮膚障害の強弱"との相関性を検証することで本研究で掲げている仮説の実証を目指す。
加えて、PD-1発現量変動に寄与する細胞内代謝メカニズムを明らかにするため、アバカビル感作B*57:01-TgマウスのCD8陽性T細胞について細胞外フラックスアナライザーを用いたミトコンドリア機能の解析やメタボローム解析も実施する。
また、ABC投与B*57:01-Tgマウス由来CD8陽性T細胞の栄養状態を変化させた際の機能変動についてin vitroレベルでも併せて検証する。具体的にはvivoでABCを感作させたB*57:01-Tgマウス由来CD8陽性T細胞に各種代謝阻害剤をvitroにて曝露し、サイトカイン産生等のエフェクター機能を評価する。
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| Causes of Carryover |
トランスジェニックマウスの授受手続きに時間が掛かり、実験開始時期が当初の計画よりも遅れてしまったため、次年度使用額が一部生じた。
次年度使用額については今年度実施する予定だった実験計画に用いる。
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| Remarks |
千葉大学・富山大学による合同プレスリリース
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