外部環境刺激による組織炎症記憶形成機構の解明と難治性アレルギー性疾患の病態制御治療戦略の基盤構築
研究課題情報
- 課題管理番号
- 25gm1810009h0003
- 統合プロジェクト(三期)
シーズ開発・基礎研究プロジェクト
- 統合プロジェクト(二期)
シーズ開発・研究基盤プロジェクト<第二期>
- 事業名
革新的先端研究開発支援事業
- タグ(2025)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 感染症 , その他
特記的事項: 国際共同研究
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2024)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 感染症 , その他
特記的事項: 国際共同研究
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- タグ(2023)
研究開発目的: 基礎医学研究
研究の性格: 疾患を特定した基礎医学研究<生命・病態解明研究>
研究モダリティ: in vivo-ヒト
ICD-10大分類: 血液および造血器の疾患ならびに免疫機構の障害
対象疾患領域: 生活習慣病<免疫アレルギー疾患、腎疾患を含む> , 難病 , 感染症 , その他
特記的事項: 国際共同研究
補足確認: 予防・保健 , 診断 , 治療
- 代表研究機関
- 国立大学法人千葉大学
- 研究代表者
(2025) 平原潔, 国立大学法人千葉大学, 大学院医学研究院 教授
(2024) 平原潔, 国立大学法人千葉大学, 大学院医学研究院 教授
(2023) 平原潔, 国立大学法人千葉大学, 大学院医学研究院 教授
- 研究期間
- 2023年度 - 2028年度
- 課題への総配分額
- 224,347 千円
- 研究概要(2025)
- 気管支喘息などの慢性アレルギー性炎症の患者では、肺へ移動するT細胞の一部が組織常在性記憶T(Tissue resident memory T:TRM)細胞として肺組織に残る。同時に、気道上皮細胞や組織幹細胞も炎症情報をエピジェネティックな機構を通じて記憶し、異所性リンパ組織(TLT)が誘導・維持される。さらに、TRM細胞は抗原情報を保持し、炎症組織の構成細胞は非特異的な炎症情報を保持する。これにより、TRM細胞と炎症組織の相互作用が組織の炎症記憶を形成すると考えられている。難治性のアレルギー性炎症疾患の解明には、このTRM細胞を介した組織炎症記憶形成のメカニズムを包括的に解析する必要がある。特に、外部環境の変化が組織炎症記憶にどのように影響するか、またCD4+TRM細胞が外部環境刺激にどのように応答するかは不明である。本研究課題では、CD4+TRM細胞とTLTを「組織炎症記憶」と捉え、外部環境刺激による組織炎症記憶の制御機構を解析し、ヒト難治性アレルギー疾患に対する新たなアレルギー疾患治療の基盤を築くことを目指す。
- 研究概要(2024)
- 気管支喘息などの慢性アレルギー性炎症の患者では、肺へ移動するT細胞の一部が組織常在性記憶T(Tissue resident memory T:TRM)細胞として肺組織に残る。同時に、気道上皮細胞や組織幹細胞も炎症情報をエピジェネティックな機構を通じて記憶し、異所性リンパ組織(TLT)が誘導・維持される。さらに、TRM細胞は抗原情報を保持し、炎症組織の構成細胞は非特異的な炎症情報を保持する。これにより、TRM細胞と炎症組織の相互作用が組織の炎症記憶を形成すると考えられている。難治性のアレルギー性炎症疾患の解明には、このTRM細胞を介した組織炎症記憶形成のメカニズムを包括的に解析する必要がある。特に、外部環境の変化が組織炎症記憶にどのように影響するか、またCD4+TRM細胞が外部環境刺激にどのように応答するかは不明である。本研究課題では、CD4+TRM細胞とTLTを「組織炎症記憶」と捉え、外部環境刺激による組織炎症記憶の制御機構を解析し、ヒト難治性アレルギー疾患に対する新たなアレルギー疾患治療の基盤を築くことを目指す。
- 研究概要(2023)
- 気管支喘息などの慢性アレルギー性炎症の患者では、肺へ移動するT細胞の一部が組織常在性記憶T(Tissue resident memory T:TRM)細胞として肺組織に残る。同時に、気道上皮細胞や組織幹細胞も炎症情報をエピジェネティックな機構を通じて記憶し、異所性リンパ組織(TLT)が誘導・維持される。さらに、TRM細胞は抗原情報を保持し、炎症組織の構成細胞は非特異的な炎症情報を保持する。これにより、TRM細胞と炎症組織の相互作用が組織の炎症記憶を形成すると考えられている。難治性のアレルギー性炎症疾患の解明には、このTRM細胞を介した組織炎症記憶形成のメカニズムを包括的に解析する必要がある。特に、外部環境の変化が組織炎症記憶にどのように影響するか、またCD4+TRM細胞が外部環境刺激にどのように応答するかは不明である。本研究課題では、CD4+TRM細胞とTLTを「組織炎症記憶」と捉え、外部環境刺激による組織炎症記憶の制御機構を解析し、ヒト難治性アレルギー疾患に対する新たなアレルギー疾患治療の基盤を築くことを目指す。
研究成果情報
2024
2023
成果の概要
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研究開発代表者の平原らは、炎症性CD4+ TRM細胞誘導において、炎症性CD4+ TRM細胞に発現する転写因子の役割をヒトの検体を用いて解析した。特に、上野英樹教授(京都大学)とのCREST領域内の共同研究では、肝臓におけるCD4+ TRM細胞での転写因子の役割について解析を進めた。
研究開発分担者の川上らは、マウスCD4+ T細胞のscRNA-seqデータを用いてCD4+ TRM細胞に特徴的な遺伝子制御ネットワークを推定した。遺伝子制御ネットワークの推定と、摂動を与えた際の細胞集団の状態変化を推定する手法を導入・改良し、CD4+ TRM細胞アトラクターの維持に重要な因子の抽出を行った。
研究開発分担者の鈴木らは、ヒト下気道における外部環境刺激による組織炎症記憶の解析において、慢性呼吸不全患者検体研究を進めている。慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)患者の末梢血単核球の網羅的遺伝子発現解析により、気腫性COPDに比べて非気腫性COPD患者では、2型炎症や気道リモデリングに関する経路の関与を示唆する結果を得た。次に特発性肺線維症患者では同様の末梢血単核球解析において健常者と比してTGF-b経路などに関連した線維化関連遺伝子の発現亢進が確認された。2種類の抗線維化薬の投与前後の解析では、組織修復に関連した経路と脂質代謝関連の経路が明らかとなり、薬剤によって各々異なる抗線維化の機序が示唆される結果を得た。間質性肺炎に伴う肺高血圧症(3群肺高血圧症)のマウスモデルの解析を行った結果ではCD26/DPP4経路の重要性が確認された。
研究開発分担者の飯沼らは、抗IL-4Rα抗体の使用前後における鼻ポリープの解析を通じて、本治療法が免疫記憶に与える影響を検討した。
研究開発分担者の川上らは、マウスCD4+ T細胞のscRNA-seqデータを用いてCD4+ TRM細胞に特徴的な遺伝子制御ネットワークを推定した。遺伝子制御ネットワークの推定と、摂動を与えた際の細胞集団の状態変化を推定する手法を導入・改良し、CD4+ TRM細胞アトラクターの維持に重要な因子の抽出を行った。
研究開発分担者の鈴木らは、ヒト下気道における外部環境刺激による組織炎症記憶の解析において、慢性呼吸不全患者検体研究を進めている。慢性閉塞性呼吸器疾患(COPD)患者の末梢血単核球の網羅的遺伝子発現解析により、気腫性COPDに比べて非気腫性COPD患者では、2型炎症や気道リモデリングに関する経路の関与を示唆する結果を得た。次に特発性肺線維症患者では同様の末梢血単核球解析において健常者と比してTGF-b経路などに関連した線維化関連遺伝子の発現亢進が確認された。2種類の抗線維化薬の投与前後の解析では、組織修復に関連した経路と脂質代謝関連の経路が明らかとなり、薬剤によって各々異なる抗線維化の機序が示唆される結果を得た。間質性肺炎に伴う肺高血圧症(3群肺高血圧症)のマウスモデルの解析を行った結果ではCD26/DPP4経路の重要性が確認された。
研究開発分担者の飯沼らは、抗IL-4Rα抗体の使用前後における鼻ポリープの解析を通じて、本治療法が免疫記憶に与える影響を検討した。
学会誌・雑誌等における論文一覧
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1. Hatano, R., Lee, E., Sato, H., Kiuchi, M., Hirahara, K., Nakagawa, Y., Shimano, H., Nakayama, T., Tanaka, T., and Miki, T.: Hepatic ketone body regulation of renal gluconeogenesis. Mol. Metab. 84:101934 (2024). doi:10.1016/j.molmet.2024.101934
2. Aoki, A.*, Iwamura, C.*, Kiuchi, M., Tsuji, K., Sasaki, A., Hishiya, T., Hirasawa, R., Kokubo, K., Kuriyama, S., Onodera, A., Shimada, T., Nagaoka, T., Ishikawa, S., Kojima, A., Mito, H., Hase, R., Kasahara, Y., Kuriyama, N., Nakamura, S., Urushibara, T., Kaneda, S., Sakao, S., Nishida, O., Takahashi, K., Kimura, M. Y., Motohashi, S., Igari, H., Ikehara, Y., Nakajima, H., Suzuki, T., Hanaoka, H., Nakada, T., Kikuchi, T., Nakayama, T., Yokote, K., and Hirahara, K.: Suppression of Type I Interferon Signaling in Myeloid Cells by Autoantibodies in Severe COVID-19 Patients. (*These authors contributed equally to this work) J. Clin. Immunol. 44:104 (2024). doi:10.1007/s10875-024-01708-7
3. Kaneko, T.*, Iwamura, C.*, Kiuchi, M., Kurosugi, A., Onoue, M., Matsumura, T., Chiba, T., Nakayama, T., Kato, N., and Hirahara, K.: Amphiregulin-producing TH2 cells facilitate esophageal fibrosis of eosinophilic esophagitis. (*These authors contributed equally to this work) J. Allergy Clin. Immunol. Glob. 3(3):100287 (2024). doi:10.1016/j.jacig.2024.100287
4. Sugihara, J., Iwamura, C., Tateishi, T., Hosoya, T., Shimada, S., Hirahara, K., Yasuda, S., and Miyazaki, Y.: Prolonged high Myl9 levels are associated with the pathogenesis and respiratory symptom of post-acute COVID-19 syndrome: A 6-month follow-up study. Clinics 80:100584 (2025). doi:10.1016/j.clinsp.2025.100584
5. Nishimura, K., Aoki, T., Kobayashi, M., Takami, M., Ozaki, K., Ogawa, K., Hongxuan, W., Shimizu, D., Katsumi, D., Yoshizawa, H., Komatsu, S., Takatani, T., Hirahara, K., Koseki, H., Hishiki, T., and Motohashi, S.: Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity of iPS Cell-Derived Natural Killer T Cells by Anti-GD2 mAb for Neuroblastoma. Cancer Sci. (2025). doi:10.1111/cas.70008
6. Hiroshi Ueki, I-Hsuan Wang, Maki Kiso, Kenta Horie, Shun Iida, Sohtaro Mine, Michiko Ujie, Hung-Wei Hsu, Chen-Hui Henry Wu, Masaki Imai, Tadaki Suzuki, Wataru Kamitani, Eiryo Kawakami, Yoshihiro Kawaoka. Neutrophil adhesion to vessel walls impairs pulmonary circulation in COVID-19 pathology. Nature communications. 2025, 16(1), 455-455, doi:10.1038/s41467-024-55272-0
7. Ruka Setoguchi, Tomoya Sengiku, Hiroki Kono, Eiryo Kawakami, Masato Kubo, Tadashi Yamamoto, Shohei Hori. Memory CD8 T cells are vulnerable to chronic IFN-γ signals but not to CD4 T cell deficiency in MHCII-deficient mice. Nature communications. 2024, 15(1), 4418-4418, doi:10.1038/s41467-024-48704-4
8. Ikeda H, Kawase K, Nishi T, Watanabe T, Takenaga K, Inozume T, Ishino T, Aki S, Lin J, Kawashima S, Nagasaki J, Ueda Y, Suzuki S, Makinoshima H, Itami M, Nakamura Y, Tatsumi Y, Suenaga Y, Morinaga T, Honobe-Tabuchi A, Ohnuma T, Kawamura T, Umeda Y, Nakamura Y, KiniwaY, Ichihara E, Hayashi H, Ikeda J, Hanazawa T, Toyooka S, Mano H, Suzuki T, Osawa T, Kawazu M, Togashi Y.Immune evasion through mitochondria transfer in the tumour microenvironment.Nature. 2024 Online ahead of print. doi:org/10.1038/s41586-024-08439-0.
9. Okaya T, Kawasaki T, Sato S, Koyanagi Y, Tatsumi K, Hatano R, Ohnuma K, Morimoto C, Kasuya Y, Hasegawa Y, Ohara O, Suzuki T.Functional roles of CD26/DPP4 in bleomycin-induced pulmonary hypertension associated with interstitial lung disease. Int J Mol Sci. 2024;25:748. doi:10.3390/ijms25020748.
10. Suzuki Y, Kawasaki T, Tatsumi K, Okaya T, Sato S, Shimada A, Misawa T, Hatano R, Morimoto C, Kasuya Y, Hasegawa Y, Ohara O, Suzuki T. Transcriptome analysis of fibroblasts in hypoxia-induced vascular remodeling: functional roles of CD26/DPP4.Int J Mol Sci. 2024;25:12599. doi.org/10.3390/ijms252312599.
学会・シンポジウム等における口頭・ポスター
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1. 平原潔 「組織炎症記憶」蓄積がもたらす気道炎症の難治化とその制御 特別講演 第64回日本呼吸器学会学術講演会 2024年4月5-7日、パシフィコ横浜(横浜)(4/7)国内,口頭
国内 / 口頭
2. Hirahara, K.: Molecular mechanisms underlying induction of inflammatory tissue-resident memory CD4+ T cells. The 2nd UTOPIA Symposium, 6/19-20/24, X Wave Fuchu (Tokyo)(6/19) 国内,口頭
国内 / 口頭
3. 平原潔 アレルギー疾患の発症機構と病態形成 第44回六甲カンファレンス 2024年8月3-4日、大阪国際会議場(大阪)(8/3)国内,口頭
国内 / 口頭
4. Hirahara, K.: Molecular and cellular mechanisms through which tissue-resident memory T cells drive refractory disease formation. シンポジウム 第31回日本免疫毒性学会学術年会 2024年9月19-20日、兵庫医科大学 平成記念会館(兵庫)(9/19)国内,口頭
国内 / 口頭
5. 平原潔 組織炎症記憶が喘息病態にもたらす影響 Airway Remodeling SEM from Fukuoka 2024年9月24日、Web会議 国内,口頭
国内 / 口頭
6. 平原潔 「神経-免疫連関」による慢性アレルギー性疾患の病態形成 2nd SQUARE conference 2024年10月12日、トラストシティカンファレンス丸の内(東京)国内,口頭
国内 / 口頭
7. 平原潔 ー細胞レベルでの網羅的遺伝子発現解析で紐解く慢性アレルギー性炎症の病態形成機構 シンポジウム 第73回日本アレルギー学会学術大会 2024年10月18-20日、国立京都国際会館(京都)(10/18)国内,口頭
国内 / 口頭
8. 平原潔 「神経-免疫連関」による痒みの病態形成機構 シンポジウム 第73回日本アレルギー学会学術大会 2024年10月18-20日、国立京都国際会館(京都)(10/19)国内,口頭
国内 / 口頭
9. 平原潔 細胞内環境刺激による慢性アレルギー性疾患病態形成機構 シンポジウム 第97回日本生化学会大会 2024年11月6-8日、パシフィコ横浜(横浜)(11/6)国内,口頭
国内 / 口頭
10. 平原潔 「免疫学の深化が解き明かす難治性炎症疾患の病態形成〜新たな治療標的の探索とその臨床応用〜」 柏市医師会 生涯教育委員会 主催 講演会 2024年11月29日、ザ・クレストホテル柏(柏)国内,口頭
国内 / 口頭