スーパーエンハンサー関連遺伝子群の時間・空間的動態解析によるアレルギー性気道炎症誘導における細胞間相互作用の解明
研究課題情報
- 課題管理番号
- 19ek0410043h0003
- 9つの連携分野プロジェクト
その他<第一期>
- 事業名
免疫アレルギー疾患実用化研究事業
- タグ(2019)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: 呼吸器系の疾患
- タグ(2018)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: 呼吸器系の疾患
- タグ(2017)
研究の性格: 生命・病態解明等を目指す研究
開発フェーズ: 基礎的
承認上の分類: 医薬品
対象疾患: 呼吸器系の疾患
- 代表研究機関
- 国立大学法人千葉大学
- 研究代表者
(2019) 岩田有史, 国立大学法人千葉大学, 医学部附属病院 アレルギー・膠原病内科・助教
(2018) 岩田有史, 国立大学法人千葉大学, 医学部附属病院アレルギー・膠原病内科・助教
(2017) 岩田有史, 国立大学法人千葉大学, 医学部附属病院 アレルギー・膠原病内科・助教
- 研究期間
- 2017年度 - 2019年度
- 課題への総配分額
- 39,650 千円
- 研究概要(2019)
- 昨年度まではC57BL/6マウスにハウスダストを頻回投与することにより、アレルギー性気道炎症モデルを作成し、肺内・リンパ節内各種細胞を継時的に単離し、ChIP-seq、ATAC-seq、RNA-seqを行うことにより、スーパーエンハンサーの動態解明を行った。本年度はそれらの得られた結果の統合して解析を行うことにより、新たな病態解釈モデルを構築する予定である。さらに、重要と思われるスーパーエンハンサー領域/関連遺伝子に関しては、その阻害薬を用いて、または欠損マウスを作製することにより、同定したスーパーエンハンサー領域/関連遺伝子の詳細な機能解析を行う。また、吸入ステロイド投与下の各種細胞のスーパーエンハンサー解析と比較することにより、ステロイド依存的経路と非依存的経路を明らかとし、ステロイド抵抗性喘息の治療ターゲットの探索を行う予定である。
- 研究概要(2018)
- 本研究では、マウスにおけるチリダニ誘導性アレルギー性炎症モデルを用いて、上皮細胞/自然免疫細胞/樹状細胞/T細胞/好酸球における継時的なトランスクリプトーム・エピゲノム・スーパーエンハンサーの網羅的解析により、アレルギー性気道炎症における各種細胞の相互作用を時間・空間的に解明する。 さらに、新たな病態の理解に基づく創薬基盤を確立するとともに、ステロイド非感受性経路を同定する。
- 研究概要(2017)
研究成果情報
2019
2018
2017
成果の概要
keyboard_arrow_down
本研究では、アレルギー性気道炎症の詳細な病態解明を達成するため、上皮細胞/自然免疫細胞/樹状細胞/T細胞/好酸球のトランスクリプトーム・エピゲノム・スーパーエンハンサー(SE)の経時的/網羅的な解析を行い、各種細胞の未知の重要な因子、各種細胞間の相互作用を時間・空間的に解明し、新たな病態の理解に基づく創薬基盤を確立するとともに、ステロイド非感受性経路を同定し、難治性喘息の治療ターゲットのシーズ探索を行う。
本年度は、昨年度完了したH3K27ac ChIP-seqを用いたスーパーエンハンサー解析により、各種細胞における約1200のスーパーエンハンサー領域を同定した。抽出したマウススーパーエンハンサー領域を、対応するヒトゲノム領域へと変換し、気管支喘息関連SNPs、アレルギー性疾患関連SNPsがその領域に集積するか否かを検討したところ、各種細胞のスーパーエンハンサーにおいて、ヒトの気管支喘息・I型アレルギー関連SNPsの集積を認めた。疾患コントロールとして肺を病態の主座とするCOPDにおいても同様の検討を行ったが、いずれの細胞種においても低い集積しか認めなかったため、本研究におけるスーパーエンハンサー解析の妥当性が確認された。
さらに気管支喘息における相互作用の同定のため、サイトカイン・ケモカインネットワーク解析を施行した。アレルギー性気道炎症において早期の樹状細胞活性化が各種細胞に刺激を伝達すること、アレルギー性気道炎症の進展とともに炎症の型が連続的に変化することを明らかとした。
引き続き、細胞表面分子を介した相互作用の同定と、細胞内転写プログラム変化の解明、そして炎症の早期に誘導され各種細胞を刺激していると考えられる樹状細胞産生分子Xの抑制によるアレルギー性気道炎症制御の評価を行う予定である。
本年度は、昨年度完了したH3K27ac ChIP-seqを用いたスーパーエンハンサー解析により、各種細胞における約1200のスーパーエンハンサー領域を同定した。抽出したマウススーパーエンハンサー領域を、対応するヒトゲノム領域へと変換し、気管支喘息関連SNPs、アレルギー性疾患関連SNPsがその領域に集積するか否かを検討したところ、各種細胞のスーパーエンハンサーにおいて、ヒトの気管支喘息・I型アレルギー関連SNPsの集積を認めた。疾患コントロールとして肺を病態の主座とするCOPDにおいても同様の検討を行ったが、いずれの細胞種においても低い集積しか認めなかったため、本研究におけるスーパーエンハンサー解析の妥当性が確認された。
さらに気管支喘息における相互作用の同定のため、サイトカイン・ケモカインネットワーク解析を施行した。アレルギー性気道炎症において早期の樹状細胞活性化が各種細胞に刺激を伝達すること、アレルギー性気道炎症の進展とともに炎症の型が連続的に変化することを明らかとした。
引き続き、細胞表面分子を介した相互作用の同定と、細胞内転写プログラム変化の解明、そして炎症の早期に誘導され各種細胞を刺激していると考えられる樹状細胞産生分子Xの抑制によるアレルギー性気道炎症制御の評価を行う予定である。
学会誌・雑誌等における論文一覧
keyboard_arrow_down
1. Suehiro K, Suto A, Suga K, Furuya H, Iwata A, Iwamoto T, Tanaka S, Kageyama T, Suzuki K, Hirose K, Lefebvre V, Nakajima H. Sox12 enhances Fbw7-mediated ubiquitination and degradation of GATA3 in Th2 cells. Cell Mol Immunol. 2020 in press. doi: 10.1038/s41423-020-0384-0.
2. Saku A, Furuta S, Kato M, Furuya H, Suzuki K, Fukuta M, Suehiro K, Makita S, Tamachi T, Ikeda K, Takatori H, Maezawa Y, Suto A, Suzuki K, Hirose K, Nakajima H. Experience of musculoskeletal ultrasound scanning improves physicians' physical examination skills in assessment of synovitis. Clin Rheumatol. 2020;39(4):1091-1099. doi: 10.1007/s10067-020-04960-5.
3. Saku A, Hirose K, Kageyama T, Kono K, Nakamura K, Yokota M, Maezawa Y, Suto A, Nakajima H. γδ T cells enhance TSLP production and ILC2 accumulation in house dust mite-induced allergic airway inflammation. Allergol Int. 2020;69(1):132-135. doi: 10.1016/j.alit.2019.05.010.
4. Saku A, Suehiro KI, Nakamura K, Nishimura N, Yokota M, Hirose K, Nakajima H. Mice lacking fucosyltransferase 2 show reduced innate allergic inflammation in the airways. Allergy. 2019;75(5):1253-1256. doi: 10.1111/all.14101.
5. Durai V, Bagadia P, Granja JM, Satpathy AT, Kulkarni DH, Davidson JT 4th, Wu R, Patel SJ, Iwata A, Liu TT, Huang X, Briseno CG, Grajales-Reyes GE, Wohner M, Tagoh H, Kee BL, Newberry RD, Busslinger M, Chang HY, Murphy TL, Murphy KM. Cryptic activation of an Irf8 enhancer governs cDC1 fate specification. Nat Immunol. 2019;20:1161-1173. doi: 10.1038/s41590-019-0450-x.
6. Bagadia P, Huang X, Liu TT, Durai V, Grajales-Reyes GE, Nitschke M, Modrusan Z, Granja JM, Satpathy AT, Briseno CG, Gargaro M, Iwata A, Kim S, Chang HY, Shaw AS, Murphy TL, Murphy KM. An Nfil3-Zeb2-Id2 pathway imposes Irf8 enhancer switching during cDC1 development. Nat Immunol. 2019;20:1174-1185. doi: 10.1038/s41590-019-0449-3.
7. Kono K, Hirose K, Makita S, Kageyama T, Tamachi T, Saku A, Suto A, Suzuki K, Nakajima H. IL-21 enhances mast cell accumulation in the intestine and exacerbates the development of experimental food allergy. Clin Exp Allergy. 2019;49:1523-1526. doi: 10.1111/cea.13473.
8. Saku A, Hirose K, Ito T, Iwata A, Sato T, Kaji H, Tamachi T, Suto A, Goto Y, Domino SE, Narimatsu H, Kiyono H, Nakajima H. Fucosyltransferase 2 induces lung epithelial fucosylation and exacerbates HDM-induced airway inflammation. J Allergy Clin Immunol. 2019;144(3):698-709. doi: 10.1016/j.jaci.2019.05.010.
9. Kubota A, Suto A, Suzuki K, Kobayashi Y, Nakajima H. Matrix metalloproteinase-12 produced by Ly6C(low) macrophages prolongs the survival after myocardial infarction by preventing neutrophil influx. J Mol Cell Cardiol. 2019;131:41-52. doi: 10.1016/j.yjmcc.2019.04.007.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
keyboard_arrow_down
1. An important differential diagnosis of SAPHO syndrome:disseminated nontuberculous mycobacterial infection with neutralizing anti-IFNγ autoantibody in apparently immunocompetent patient. Furuya H, Ikeda K, Miyachi K, Nakamura K, Suzuki K, Furuta S, Tamachi T, Hirose K, Sakagami T, Nakajima H, 21st APLAR Congress 2019, Brisbane, Australia, 国際, 口頭
不明 / 口頭
2. Infusion reactionのためリツキシマブ投与が困難であった難治性ループス腎炎に対しオファツムマブを用いて寛解導入を行った一例, 飯田和馬, 杉山隆広, 西村 望, 粕谷忠道, 牧田荘平, 古田俊介, 池田啓, 鈴木浩太郎, 中島裕史, 第68回日本アレルギー学会学術大会, 東京国際フォーラム 2019/6/14, 国内, ポスター発表
国内 / ポスター
3. 自己免疫疾患患者におけるニューモシスチス肺炎の予後, 鈴木一正, 影山貴弘, 古田俊介, 池田啓, 加々美新一郎, 杉山隆夫, 海辺剛志, 渡邊紀彦, 中島裕史, 第68回日本アレルギー学会学術大会, 東京国際フォーラム 2019/6/14, 国内, ポスター発表
国内 / ポスター
4. Th2細胞分化におけるSox12の役割の解明, 末廣健一, 須藤明, 田中繁, 玉地智宏, 鈴木浩太郎, 中島裕史, 第68回日本アレルギー学会学術大会, 東京国際フォーラム 2019/6/14, 国内, 口頭
国内 / 口頭
5. 当院における, 若年性特発性関節炎の成人期の診療の実態, 加藤愛美, 古田俊介, 池田啓, 鈴木浩太郎, 中島裕史, 第30回日本リウマチ学会関東支部学術集会, アキバプラザ, 2019/12/7, 国内, 口頭
国内 / 口頭
6. 成人発症スティル病患者の臨床的特徴の検討, 杉山隆広, 西村望, 古田俊介, 池田啓, 杉山隆夫, 中島裕史, 第63回日本リウマチ学会総会・学術学会, 国立京都国際会館, 2019/4/15, 国内, 口頭
国内 / 口頭
7. NDBデータ解析に寄る分子標的薬継続率の相互比較, 高林克日己, 安藤文彦, 鈴木隆弘, 池田啓, 中島裕史, 花岡英紀, 第63回日本リウマチ学会総会・学術学会, 国立京都国際会館, 2019/4/16, 国内, 口頭
国内 / 口頭
8. トファシチニブを含めた集学的治療により救命し得た, 治療抵抗性間質性肺炎・縦隔気腫を伴う抗MDA5抗体陽性皮膚筋炎の一例, 加藤愛美, 池田啓, 影山貴弘, 粕谷忠道, 熊谷崇, 古矢裕樹, 古田俊介, 玉地智宏, 須藤明, 鈴木浩太郎, 中島裕史, 第63回日本リウマチ学会総会・学術学会, 国立京都国際会館, 2019/4/17, 国内, ポスター発表
国内 / ポスター
9. 顕微鏡的多発血管炎患者における胸部CT上の多彩な肺病変の寛解導入療法に対する治療反応性および治療内容, 山形美絵子, 池田 啓, 伊藤 崇, 川島広稔, 柏熊大輔, 加々美新一郎, 岩本逸夫, 中込大樹, 杉山隆夫, 古田俊介, David Jayne, 中島裕史, 第63回日本リウマチ学会総会・学術学会, 国立京都国際会館, 2019/4/16, 国内, 口頭
国内 / 口頭
10. 新規自動解析ソフトウェアによる関節リウマチの関節エコー滑膜炎評価の精度検証, 池田啓, 松本悠希, 杉山隆広, 加藤愛美, 粕谷忠道, 熊谷 崇, 鈴木一正, 古矢裕樹, 福田匡志, 策愛子, 牧田荘平, 伊藤 崇, 山形美絵子, 古田俊介, 中島裕史, 第63回日本リウマチ学会総会・学術学会, 国立京都国際会館, 2019/4/15, 国内, ポスター発表
国内 / ポスター