経口用乳酸菌オリゴDNA微粒子の最適化と腸管上皮を起点とする免疫制御機構の解明

口腔乳酸菌寡DNA微粒的优化及源自肠上皮的免疫控制机制的阐明

• 批准号: 20H03125
• 负责人: 下里 剛士
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03125/
• 关键词: 乳酸菌; オリゴDNA; 微粒子; 腸肺相関; 肺静脈心筋細胞; 免疫; 腸管上皮; 腸管; 経口

非メチル化CpGモチーフを含む合成オリゴDNA（CpG-ODN）は、Toll様受容体9（TLR9）を介して宿主の免疫系を活性化する。CpG-ODNは、喘息を含むアレルギー性疾患の代替薬としての利用が期待されており、その有効性が検討されてきた。本研究グループでは、乳酸菌ゲノム配列由来のCpG-ODNを有効成分とする微粒子（ODNcap）を、CpG-ODNの経口運搬系として開発することに成功している。そこで、ODNcapが小腸局所を起点とする免疫制御機構の解明を目指し、これまでに実施した気管支喘息モデルマウスから採材されたサンプルを用いて詳細な調査を行った。気道炎症は、喘息症状の特徴であるAirway hyperresponsiveness（AHR）の主要な病態となっており、杯細胞の過形成と線維化を伴う気道リモデリングは、AHRの病態に起因している。本研究では、経口用CpG-ODN微粒子であるODNcapを含む特別飼料を調製し、前述のモデルマウスにおける自由摂取試験を実施した。PAS染色による気管支の観察から、杯細胞の過形成と粘液の過剰生産は陰性対照群で同様に認められ、ODNcapを添加した飼料を摂取した群では有意に減弱した。なお気管支周辺では、α-SMA抗体に対する反応性は全群で同程度であったことを踏まえ、本モデルでは線維化が進行していないことが示唆された。また、興味深いことに、アレルギー性気管支炎の病態は、肺静脈中の細胞傷害を伴うことを見出し、ODNcapの自由摂取が同細胞を保護することを発見した（Frontiers in Immunology, 12:738041, 2021）。

含有未甲基化 CpG 基序 (CpG-ODN) 的合成寡聚 DNA 通过 Toll 样受体 9 (TLR9​​) 激活宿主免疫系统。 CpG-ODN有望作为哮喘等过敏性疾病的替代药物，其有效性已得到研究。该研究小组成功开发出含有源自乳酸菌基因组序列的CpG-ODN的微粒（ODNcap），作为CpG-ODN的口服递送系统。因此，为了阐明ODNcap在小肠局部起源的免疫调节机制，我们使用从先前进行的支气管哮喘模型小鼠收集的样本进行了详细的研究。气道炎症是气道高反应性(AHR)的主要病理状态，而AHR是哮喘症状的特征，而伴有杯状细胞增生和纤维化的气道重塑是由AHR的病理状态引起的。在本研究中，我们制备了含有ODNcap（一种口服CpG-ODN微粒）的特殊饲料，并在上述模型小鼠中进行了随意摄入试验。通过PAS染色对支气管的观察显示，阴性对照组的杯状细胞增生和粘液过量产生相似，但在接受添加ODNcap的饮食的组中显着减弱。此外，在支气管附近，所有组中对 α-SMA 抗体的反应性相似，表明该模型中纤维化没有进展。有趣的是，我们还发现过敏性支气管炎的病理伴随着肺静脉中的细胞损伤，并发现免费摄入ODNcap可以保护这些细胞（Frontiers in Immunology, 12:738041, 2021）。