日本主導：この研究は、筆頭著者・責任著者、または著者の主要所属が日本の研究機関である研究です。

掲載誌：Molecules

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

アレルギー反応では、マスト細胞（肥満細胞）の表面にある受容体に抗原が結びつきます。すると、細胞内の顆粒に蓄えられたヒスタミンなどの物質が外へ放出されます。これを脱顆粒と呼びます。脱顆粒には二つの経路が関わるとされています。一つは、細胞内のカルシウム濃度の上昇を介する経路です。もう一つはカルシウムに依存しない経路です。こちらではFyn、PI3K、Aktと呼ばれる酵素などが順に信号を伝え、細胞内に「微小管」という管状の骨組みを作ります。顆粒はこの微小管をレールのように使って、細胞膜まで運ばれます。

研究チームはこれまでに、食用キノコThelephora vialisから見つかった成分ビアリニンAについて報告していました。この成分は、マスト細胞のモデルとして使われるRBL-2H3細胞で、脱顆粒を強く抑えます。脱顆粒を50%抑える濃度は0.25〜0.4μMでした。さらに、カルシウム依存の経路にあるSykという酵素の働きを妨げることも示していました。しかし、この作用だけでは、低い濃度で脱顆粒を強く抑えることを十分に説明できませんでした。そこで今回は、ビアリニンAがカルシウムに依存しない微小管の経路にも作用しているのではないか、という仮説を検証しました。

何を、どのように調べたか

まず、細胞を使わない試験管内の実験を行いました。精製したFynとPI3Kδ（PI3Kの一種）の酵素活性に、ビアリニンAがどう影響するかを測っています。酵素反応で生じる物質の量を発光で検出し、溶媒だけを加えた対照と比べました。既知の阻害剤も、比較用の対照として使いました。

次に、コンピューター上で分子の結合を予測する「ドッキング解析」を行いました。対象はFyn、Fynに似た酵素であるLyn、PI3Kδの立体構造です。それぞれに対して、ビアリニンAがどこにどの程度結びつきやすいかを計算しました。比較には、各酵素に結合することが知られている化合物（スタウロスポリン、イデラリシブ）を用いました。

細胞を使った実験では、まずRBL-2H3細胞にIgE抗体を結合させました。そのうえでビアリニンAで前処理し、抗原で刺激しました。一つ目の実験では、0.5〜25μMのビアリニンAで処理しました。そして、PI3KとAktがリン酸化（活性化の目印となる化学変化）されているかを、ウェスタンブロット法という手法で調べました。

二つ目の実験は、これとは別に行った顕微鏡観察です。ここでは0.5、1、5μMの3濃度で処理しました。微小管を蛍光で染めて観察し、二つの指標を測っています。一つは細胞が広がった面積で、各条件で無作為に選んだ20個の細胞を計測しました。もう一つは、微小管が細胞の周辺へ再配置された細胞の割合です。どちらの解析も、2回の独立した実験の細胞を使って行いました。

主な報告結果

試験管内の実験では、ビアリニンAは濃度に応じてFynの酵素活性を抑えました。5μMでは約50%が抑えられました。PI3Kδの活性も、濃度に応じて下がりました。抑制の割合は、1.0μMで約11%、5.0μMで約24%、12.5μMで約35%、25μMで約66%です。統計的に意味のある抑制は、5.0μM以上で認められました。

抗原で刺激した細胞では、ビアリニンAによってPI3KとAktのリン酸化が濃度に応じて減りました。PI3Kのリン酸化の抑制が見られたのは25μMでした。一方、Aktのリン酸化は、それより低い濃度から抑えられていました。

顕微鏡観察では、抗原で刺激すると微小管が細胞の周辺へ広がり、顆粒を運ぶ通り道が作られました。ビアリニンAは、この微小管の形成と再配置を抑えました。細胞が広がった面積と、微小管の再配置が見られた細胞の割合は、いずれも濃度に応じて減りました。

ドッキング解析では、ビアリニンAはFynとLynのどちらでも、エネルギー源のATPが結びつく部位（ATP結合部位）に収まると予測されました。予測された結合の強さは、Fynで最大マイナス9.3kcal/molでした。比較に用いたスタウロスポリンはマイナス12.4kcal/molで、ビアリニンAはこれより弱い値でした。PI3Kδでは最大マイナス7.7kcal/molでした。ビアリニンAが結合すると予測された位置は、既知の阻害剤イデラリシブが結合する位置とは別のくぼみでした。

この報告が示すこと

研究チームは、ビアリニンAの作用を次のように結論づけています。ビアリニンAはFynとPI3Kδの働きを妨げ、その先にあるAktの活性化を抑えます。それによって、顆粒を運ぶ微小管のレール作りを阻んでいるという見方です。以前に報告したカルシウム依存経路への作用と合わせると、ビアリニンAは二つの経路を同時に抑えていると考えられます。著者らは、これがビアリニンAが脱顆粒を強く抑える理由だとしています。また、以前の研究では、MTT法という検査で25μMまで目立った細胞毒性が見られませんでした。このことから著者らは、今回の作用が細胞が傷ついたことによる見かけ上のものである可能性は低い、と推定しています。

一方で、著者らは限界も挙げています。まず、Fynに対する阻害の様式はまだ明らかになっていません。次に、ドッキング解析ではFynとLynで似た予測値が出ました。しかし以前の研究ではLynは抑えられておらず、計算結果だけでは実際の効き方の違いを説明しきれていません。細胞でPI3KやAktのリン酸化が減った理由も、まだ確定していません。PI3Kδへの直接の作用だけでなく、Sykを介した作用や、リン酸を外す酵素が関わる可能性が残っています。さらに、遺伝子の働きを止める手法による検証は行われておらず、実験は1種類の細胞株に限られています。

原著論文の著者・所属：Ange Murielle Djidjou Tagne（Department of Nutritional Science and Food Safety, Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）、Kotoe Ishii（Department of Nutritional Science and Food Safety, Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）、Yasukiyo Yoshioka（Department of Health and Nutrition Sciences, Faculty of Human Health, Komazawa Women’s University, 238 Sakahama, Inagi-shi, Tokyo 206-8511, Japan）、Kouichi Sugaya（Department of Nutritional Science and Food Safety, Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）、Jun-ichi Onose（Department of Nutritional Science and Food Safety, Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）、Shunsuke Yajima（Department of Bioscience, Faculty of Life Sciences, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）、Naoki Abe（Department of Nutritional Science and Food Safety, Faculty of Applied Bioscience, Tokyo University of Agriculture, 1-1-1 Sakuragaoka, Setagaya-ku, Tokyo 156-8502, Japan）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Ange Murielle Djidjou Tagne, Kotoe Ishii, Yasukiyo Yoshioka, et al. Vialinin A Inhibits Microtubule-Mediated Secretory Granule Transport for Degranulation in RBL-2H3 Cells by Targeting the PI3K/Akt Axis. Molecules（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-13. DOI: 10.3390/molecules31162825. 原著ライセンス：CC BY.