【本学研究者情報】

〇本学代表者所属・職・氏名：情報科学研究科 応用情報科学専攻 生命情報システム科学分野・教授・木下　賢吾
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【発表のポイント】

• カーボンナノチューブ（CNTs）の研究と利用は年々急増している一方で、CNTsのアスベスト様の毒性が懸念されているが、その毒性発現機構は長い間不明であった。
• 世界で初めてCNTsを認識する免疫受容体を発見し、マクロファージ^注1）がその受容体を介してCNTsを取り込むことによって起きる炎症応答がCNTs毒性発現の発端となることをマウス実験で明らかにした。
• CNTs曝露による肺疾患の治療法の開発、および安全なCNTsの設計・開発につながることが期待される。

【概要】

立命館大学薬学部の中山勝文教授、東北大学 大学院情報科学研究科の木下賢吾教授、大森聡博士研究員らの共同研究グループは、カーボンナノチューブ（CNTs）を認識する免疫受容体を発見しました。

CNTsはエレクトロニクス、エネルギー、バイオなど多岐にわたる分野での用途が期待されている次世代ナノ材料^注2）ですが、アスベストと同様に生体内に入るとマクロファージに効率良く取り込まれ、そのマクロファージ炎症応答により毒性を示すことが動物実験で報告されています。しかし、炭素のみで構成されるCNTsがなぜマクロファージに取り込まれるのか、その毒性発現機構は長い間不明でした。

本研究グループは、マクロファージがTim4という免疫受容体を介してCNTsを捕獲して細胞内に取り込み、このマクロファージ炎症応答が引き金となって中皮腫様の病態が起きることをマウス実験から明らかにしました。

今後、CNTsにより引き起こされうる肺疾患においてTim4経路を阻害する治療法の開発や、Tim4に結合しない毒性の低いCNTsの開発につながることが期待されます。

本研究成果は、JST戦略的創造研究推進事業さきがけ「マクロファージによる粒子状物質パターン認識機構の解明」（研究者：中山 勝文）の一環で得られたものであり、2021年2月9日（米国東部時間）発行の米国科学誌「Cell Reports」のオンライン版で公開されました。

【用語解説】

注１）マクロファージ
免疫細胞の一つで、体内に侵入した微生物や体内で発生したアポトーシス細胞などの病原体を捕食するなどして生体防御に重要な役割を担う。その一方で、過剰な炎症を引き起こし、病気の発症に関わることもある。

注２）ナノ材料
粒径が100nm以下の材料を示し、次世代の産業基盤技術として、幅広い分野での活用が期待されている。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

東北大学 大学院情報科学研究科 広報室
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